KR20070119793A - 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 매트 등과 같은 전기제품을 사용하는 사용자가 전기 매트를 사용하기 이전에 손가락 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 접지 전위 감지부의 출력전압이 제로 전압일 때의 접지 출력 상태를 검출하고, 마이크로 컨트롤러에서 검출된 접지 출력 상태를 유지시켜 전기 매트를 작동시키는 경우 유해 전자파가 자동으로 차폐되도록 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 관한 것으로서, 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 있어서, 사용자가 손가락을 접촉시키는 경우 온 되는 손가락 검지부; 상기 손가락 검지부가 온 되는 경우 미리 세팅되어 있는 조건에 따라 생성된 제1 출력신호 및 제2 출력신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러; 상기 마이크로 컨트롤러의 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 응하여 접지전위를 검출하는 접지전위 검출부; 및 상기 접지전위 검출부에서 출력되는 전압에 따라 점등 또는 멸등되어 전기장유무를 나타내는 전기장 확인부를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

전기 매트, 접지전위, 자동, 감지, 마이크로 컨트롤러, 손가락

Description

전기 매트의 접지전위 자동 감지장치{Automatic perceivable apparatus for ground connection of electricity mat}

도 1은 본 발명에 따른 접지전위 자동 감지장치가 적용된 전기매트를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에 적용된 접지전위 자동 감지장치의 요부 확대도이다.

도 3은 본 발명에 따른 접지전위 자동 감지장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치의 회로도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ***

10 : 손가락 검지부

12 : 마이크로 컨트롤러

14 : 접지전위 검출부

16 : 전기장 확인부

18 : 스위치

본 발명은 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 전기 매트 등과 같은 전기제품을 사용하는 사용자가 전기 매트를 사용하기 이전에 손가락 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 접지 전위 감지부의 출력전압이 제로 전압일 때의 접지 출력 상태를 검출하고, 마이크로 컨트롤러에서 검출된 접지 출력 상태를 유지시켜 전기 매트를 작동시키는 경우 유해 전자파가 자동으로 차폐되도록 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 영업소 등으로 공급되는 상용 교류전원은 감전의 위험으로부터 인체를 보호하기 위하여 뉴트랄선(Neutral-Line)과 핫선(Hot-Line) 이외에 별도의 접지선(Ground-Line)이 제공된다.

한편, 전기에너지를 이용하는 전기ㆍ전자제품들은 전기에너지에 의해 전계(電界) 및 자계(磁界)가 발생되고, 상기 전계에 의해 세력의 차이는 있지만 유해전자파가 각각 방출되면서 주변의 사물이나 생명체에 각종 해악을 끼치고 있다.

특히, 전기에너지의 열원을 이용하여 난방하는 전기매트의 경우 사용자가 그 위에 눕거나 앉아서 사용하게 되고, 또한 사용자의 체중이 전열판을 누르는 구조이므로 상기 전열판과 인체가 근접하게 된다. 따라서 전계 및 다량의 유해전자파가 인체로 직접 유도되어 매우 해로운 작용을 하게 된다.

상기 유해전자파를 억제하는 방편으로 전기매트를 제조할 때 전열판으로부터 다량 방출되는 유해전자파를 흡수하거나 중화시킬 수 있는 재질, 예컨대 옥ㆍ맥반석ㆍ숯 등의 보조품을 사용하고는 있으나 그 효과는 기대치 이하로 미미한 편이다.

따라서 전기매트의 전열판 상부에 도전체로 된 연질의 차폐판, 이를테면 알루미늄 박(箔)이나 금속호일 또는 금속가루를 고정화시킨 시트류 또는 금속선을 촘촘히 엮은 차폐판 등을 설치한 다음 전원콘센트 및 전원플러그를 통하여 제공되는 접지선과 연결되도록 회로를 구성하여 전계 및 유해전자파의 차폐(Shield)를 달성하고 있다.

그러나 전원콘센트 및 전원플러그를 통하여 접지선(Ground wire)이 제공되는 경우에는 차폐판과 상기 접지선이 서로 연결되므로 유해전자파의 효과적인 차단이 달성되나, 전원콘센트나 전원플러그 또는 전원콘센트와 전원플러그 각각에 접지공사가 되어 있지 않거나 접지선과 연결되지 않는 경우에는 차폐회로가 단절되므로 유해전자파를 차단할 수 없게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기 매트 등과 같은 전기제품을 사용하는 사용자가 전기 매트를 사용하기 이전에 손가락 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 접지 전위 감지부의 출력전압이 제로 전압일 때의 접지 출력 상태를 검출하고, 마이크로 컨트롤러에서 검출된 접지 출력 상태를 유지시켜 전기 매트를 작동시키는 경우 유해 전자파가 자동으로 차폐되도록 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명의 일 실시예는, 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 있어서, 사용자가 손가락을 접촉시키는 경우 온 되는 손가락 검지부; 상기 손가락 검지부가 온 되는 경우 미리 세팅되어 있는 조건에 따라 생성된 제1 출력신호 및 제2 출력신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러; 상기 마이크로 컨트롤러의 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 응하여 접지전위를 검출하는 접지전위 검출부; 및 상기 접지전위 검출부에서 출력되는 전압에 따라 점등 또는 멸등되어 전기장유무를 나타내는 전기장 확인부를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 접지전위 검출부는, 2개의 릴레이를 포함하고 있으며,

상기 2개의 릴레이는, 상기 마이크로 컨트롤러에서 출력되는 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 의해 온 또는 오프되는 것을 특징으로 한다.

상기 마이크로 컨트롤러는, 상기 전기장 확인부가 멸등되는 경우 제1 출력신호 및 제2 출력신호가 상기 접지전위 검출부로 출력되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 전기장 확인부는, 발광다이오드인 것이 바람직하다.

상기 손가락 검지부는, 전기장 확인부를 포함한 마이크로 컨트롤러와의 도통상태를 단속할 수 있도록 일측에 스위치를 부설하여 이루어진 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 접지전위 자동 감지장치(100)는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이 전기매트와 상용전원을 공급하는 콘센트 사이에 연결된다.

도 2는 상기 접지전위 자동 감지장치(100)의 요부 확대도로서, 접지전위를 자동으로 감지하기 위한 초기 신호를 입력할 수 있는 손가락 검지부(10)가 온도조절버튼(20) 및 시간조절버튼(30)과 함께, 외부로 노출, 형성된다.

상기 손가락 검지부(10)는 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 손가락 검지부(10)는 금속판(10a)과 상기 금속판 상부에 탑재되는 스프링 접촉부재(10b)로 이루어져 있어, 사용자가 손가락을 스프링 접촉부재(10b)에 닿도록 하여 금속판(10a)에 직접 닿을 경우 감전될 수 있는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한다.

또한 상기 손가락 검지부(10)는 전기장 확인부를 포함한 마이크로 컨트롤러와의 도통상태를 단속할 수 있도록 일측에 스위치(18)를 부설한다.

이는 손가락 검지부(10)가 상시 도통 상태일 경우 인체의 피부와 빈번하게 맞닿음으로써, 불필요한 검지상태의 노출로 인해 오류가 발생되는 것을 미연에 방기 위함이다. 이를 위해 최초 전자파를 차폐한 후 손가락 검지부(10)는 스위치(18)에 의해 단락되어 추후 인체 접촉시에도 추가대응 반응을 나타내지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 외관을 갖는 접지전위 자동 감지장치(100)는 첨부 도면 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 사용자가 손가락을 접촉시키는 경우 온 되는 손가락 검지부(10)와, 상기 손가락 검지부(10)가 온 되는 경우 미리 세팅되어 있는 조건에 따라 생성된 제1 출력신호 및 제2 출력신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러(12)와, 상기 마이크로 컨트롤러(12)의 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 응하여 접지전위를 검출하는 접지전위 검출부(14)와, 상기 접지전위 검출부(14)에서 출력되는 전압에 따라 점등 또는 멸등되어 전기장유무를 나타내는 전기장 확인부(16)로 구성된다.

상기 접지전위 검출부(14)는 2개의 릴레이(RY1)(RY2)를 포함하고 있으며, 상기 2개의 릴레이(RY1)(RY2)는 상기 마이크로 컨트롤러(12)에서 출력되는 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 의해 온 또는 오프된다.

상기 마이크로 컨트롤러(12)는 상기 전기장 확인부(16)가 멸등되는 경우 제1 출력신호 및 제2 출력신호가 접지전위 검출부(14)로 출력되지 않도록 한다.

상기 전기장 확인부(16)는 발광다이오드 등으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치는 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전원 코드를 콘센트에 꽂고, 연결코드를 전기매트 커넥터에 꽂은 후 전기 매트를 온 시키기 전에 사용자는 손가락 검지부(10)를 손가락을 이용하여 온시키면 손가락 검지부(10)는 마이크로 컨트롤러(12)로 하이 레벨 신호(“1”)를 출력한다.

하이레벨 신호가 입력되면 마이크로 컨트롤러(12)는 미리 설정되어 있는 조건에 따라 제1 출력단(OUT1) 및 제2 출력단(OUT2)로 소정 신호를 출력한다. 즉, 마이크로 컨트롤러(12)에는 하기의 표와 같이 제1 출력단(OUT1) 및 제2 출력단(OUT)으로 출력되는 값이 미리 세팅되어 있으며, 마이크로 컨트롤러(12)는 하기 표에 세팅되어 있는 순서로 제1 출력단(OUT1) 및 제2 출력단(OUT2)의 신호를 출력한다.

제1출력단	0	1	0
제2출력단	1	0	0

상기에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저 마이크로 컨트롤러(12)는 제 1 출력단(OUT1)으로 하이레벨 신호(“1”)를 제 2 출력단(OUT2)으로는 로우레벨 신호(“0”)를 출력한다.

그러면 상기 제 1 출력단(OUT1)으로 출력되는 하이레벨 신호(“1”)와 제 2 출력단(OUT2)으로 출력되는 로우레벨 신호(“0”)는 접지전위 검출부(14)로 입력되고, 접지전위 검출부(14)의 제1 릴레이(RY1) 및 제2 릴레이(RY2)는 상기 하이레벨 신호(“1”) 및 로우레벨 신호(“0”)에 응하여 작동하게 되고, 작동 결과에 따라 발생된 전압이 전기장 확인부(16)로 공급된다.

이때 접지전위 검출부(14)의 출력전압이 제로전압이 아닌 경우 전기장 확인부(16)는 점등되고, 상기 출력전압은 마이크로 컨트롤러(12)로 입력된다. 만약 접 지전위 검출부(14)의 출력전압이 제로 전압일 경우 전기장 확인부(16)는 멸등되고, 상기 제로 전압은 마이크로 컨트롤러(12)로 입력되며, 마이크로 컨트롤러(12)는 접지출력을 고정시킨 후 전기장 자동감지모드를 종료시킨다.

다음, 상기와 같이 제로 전압이 아닌 출력전압이 마이크로 컨트롤러(12)로 입력되면, 마이크로 컨트롤러(14)는 제1 출력단(OUT1)으로 로우레벨 신호(“0”)를 출력하고, 제2 출력단(OUT2)으로 하이레벨 신호(“1”)를 출력한다.

상기 제 1 출력단(OUT1)으로 출력되는 로우레벨 신호(“0”와 제 2 출력단(OUT2)으로 출력되는 하이레벨 신호(“1”)는 접지전위 검출부(14)로 입력되고, 접지전위 검출부(14)의 제1 릴레이(RY1) 및 제2 릴레이(RY2)는 상기 로우레벨 신호(“0”) 및 하이레벨 신호(“1”)에 응하여 작동하게 되고, 작동 결과에 따라 발생된 전압이 전기장 확인부(16)로 공급된다.

이때 접지전위 검출부(14)의 출력전압이 제로전압이 아닌 경우 전기장 확인부(16)는 점등되고, 상기 출력전압은 마이크로 컨트롤러(12)로 입력된다. 만약 접지전위 검출부(14)의 출력전압이 제로 전압일 경우 전기장 확인부(16)는 멸등되고, 상기 제로 전압은 마이크로 컨트롤러(12)로 입력되며, 마이크로 컨트롤러(12)는 접지출력을 고정시킨 후 전기장 자동감지모드를 종료시킨다.

마지막으로 상기와 같이 제로 전압이 아닌 출력전압이 마이크로 컨트롤러(12)로 입력되면, 마이크로 컨트롤러(14)는 제1 출력단(OUT1)으로 로우레벨 신 호(“0”)를 출력하고, 제2 출력단(OUT2)으로도 로우레벨 신호(“0”)를 출력한다.

상기 제 1 출력단(OUT1)으로 출력되는 로우레벨 신호(“0”)와 제 2 출력단(OUT2)으로 출력되는 로우레벨 신호(“0”)는 접지전위 검출부(14)로 입력되고, 접지전위 검출부(14)의 제1 릴레이(RY1) 및 제2 릴레이(RY2)는 상기 로우레벨 신호(“0”)에 응하여 작동하게 되고, 작동 결과에 따라 발생된 전압이 전기장 확인부(16)로 공급된다.

이때 접지전위 검출부(14)의 출력전압이 제로전압이 아닌 경우 전기장 확인부(16)는 점등되고, 상기 출력전압은 마이크로 컨트롤러(12)로 입력된다. 만약 접지전위 검출부(14)의 출력전압이 제로 전압일 경우 전기장 확인부(16)는 멸등되고, 상기 제로 전압은 마이크로 컨트롤러(12)로 입력되며, 마이크로 컨트롤러(12)는 접지출력을 고정시킨 후 전기장 자동감지모드를 종료시킨다.

이때, 상기 전기장 확인부(16)가 점등되는 경우 사용자는 손가락 검지부(10)로부터 손가락을 떼었다가 다시 접촉시켜, 마이크로 컨트롤러(12)가 처음부터 재 수행하면서 유해 전자파를 차단시킬 수 있는 접지 전위가 발생되는 접지출력 상태를 검출해 낼 수 있도록 한다.

이상의 본 발명은 상기 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 포함되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명은 전기 매트 등과 같은 전기제품을 사용하는 사용자가 전기 매트를 사용하기 이전에 손가락 및 마이크로 컨트롤러를 이용하여 접지 전위 감지부의 출력전압이 제로 전압일 때의 접지 출력 상태를 검출하고, 마이크로 컨트롤러에서 검출된 접지 출력 상태를 유지시켜 전기 매트를 작동시키는 경우 유해 전자파가 자동으로 차폐되도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치에 있어서,

   사용자가 손가락을 접촉시키는 경우 온 되는 손가락 검지부;

   상기 손가락 검지부가 온 되는 경우 미리 세팅되어 있는 조건에 따라 생성된 제1 출력신호 및 제2 출력신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러;

   상기 마이크로 컨트롤러의 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 응하여 접지전위를 검출하는 접지전위 검출부; 및

   상기 접지전위 검출부에서 출력되는 전압에 따라 점등 또는 멸등되어 전기장유무를 나타내는 전기장 확인부

   를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접지전위 검출부는,

   2개의 릴레이를 포함하고 있으며,

   상기 2개의 릴레이는,

   상기 마이크로 컨트롤러에서 출력되는 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 의해 온 또는 오프되는 것을 특징으로 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는,

   상기 전기장 확인부가 멸등되는 경우 제1 출력신호 및 제2 출력신호가 접지전위 검출부로 출력되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전기장 확인부는,

   발광다이오드인 것을 특징으로 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 손가락 검지부는,

   전기장 확인부를 포함한 마이크로 컨트롤러와의 도통상태를 단속할 수 있도록 일측에 스위치를 부설하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 매트의 접지전위 자동 감지장치.

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