KR20140102159A

KR20140102159A - 볼 진동센서를 이용한 온도조절 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20140102159A
Application number: KR1020140091270A
Authority: KR
Inventors: 길종진
Original assignee: 길종진
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2014-08-21
Also published as: KR101492466B1; WO2016010188A1; CN105451606A

Abstract

본 발명은 전기요, 전기장판 및 전기 매트 등과 같은 전열 침구류의 온도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼의 구름성을 이용하여 사용자의 침구류 이용에 따른 진동의 검출 여부에 따라 전열 침구류의 동작 및 온도를 조절하는 진동센서를 이용한 온도조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

볼 진동센서를 이용한 온도조절 장치 및 방법{Temperature control apparatus and method using ball vibration sensor}

본 발명은 전기요, 전기장판 및 전기 매트 등과 같은 전열 침구류의 온도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼의 구름성을 이용하여 사용자의 침구류 이용에 따른 진동을 검출하고, 진동의 검출 여부에 따라 전열 침구류의 동작 및 온도를 조절하는 진동센서를 이용한 온도조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 난방비를 절약하고, 캠핑 등과 같은 여가 활동 시 간편하게 난방을 할 수 있는 전기요, 전기장판, 전기매트 등과 같은 전열 침구류의 보급이 증가하고 있다.

통상, 이런 요, 장판, 매트 등의 전열침구류는 내측에 구비되는 전열부(히터)와 상기 전열부와 물리적인 커넥터를 통해 연결되어 상기 전열침구류의 온도를 조절하기 위한 온도조절장치를 구비한다.

일반적으로, 전열 침구류의 온도조절장치는 전열 침구류 내측으로 배선되는 전열선과 상기 전열선 침구류 내측에 구성되어 상기 전열선에 의해 발생되는 열의 온도를 측정하고, 측정된 온도와 사용자에 의해 설정된 온도를 비교하여 설정된 온도에 유사하게 전열침구류의 온도가 유지될 수 있도록 온도제어를 수행하는 온도 설정 기능, 및 타이머에 의해 사용자가 설정한 일정 시간 동안만 전열선으로 전류를 공급하여 가열 동작을 수행하도록 하는 타이머 기능을 구비한다.

상술한 바와 같이 종래 온도조절장치는 타이머 기능에 의한 전원 온/오프 제어 및 설정 온도에 따른 온도 제어만을 수행하므로 사용자가 전열 침구류를 구동한 상태에서 자리를 비우거나, 이용하지 않는 경우에도 지속적으로 가열동작 및 제어 동작을 수행하여 불필요한 전력을 소모하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 온도조절장치는 사용자가 없는 상태에서도 지속적인 가열동작을 수행하므로 지속적인 가열 동작에 따른 화재가 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 이때, 사용자가 없으므로 화재에 빠르게 대처를 할 수 없는 문제점이 있었다.

제10-0938630호

따라서 본 발명의 목적은 볼의 구름성을 이용하여 사용자의 침구류 이용에 따른 진동을 검출하고, 진동의 검출 여부에 따라 전열 침구류의 동작 및 온도를 조절하는 진동센서를 이용한 온도조절 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 볼과, 상기 볼을 둘러싸고 전원 입력 라인과 접지 라인이 교번하여 연결되고 상기 볼을 둘러싸도록 구성되는 다수의 접점 바(Bar)들을 포함하여 상기 볼의 구름성에 의한 임의의 두 접점 바가 접속될 때마다 채터링 신호를 출력하는 볼 진동 센서를 이용하여 사용자의 존재 여부에 따른 전열 침구류를 동작시킬 수 있는 진동센서를 이용한 온도조절 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼 진동센서를 이용한 온도조절 장치는: 매트 내측에서 매트 전체 면적에 걸쳐 배선되는 전열선; 상기 매트의 내측에 구성되어 매트의 진동에 따른 채터링 신호를 출력하는 볼 진동센서; 및 상기 볼 진동센서로부터 채터링 신호의 입력에 의한 매트의 진동이 검출되면 상기 전열선으로 가열전류를 공급하여 히팅동작을 수행하고, 상기 진동이 일정 시간 검출되지 않으면 상기 진동이 검출되지 않는 시간에 따라 가열동작을 제어하는 온도조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 볼 진동센서는, 볼을 포함하고, 상기 매트의 진동에 의한 상기 볼의 구름에 의한 채터링 신호를 출력하는 센서부; 상기 센서부를 고정하고, 상기 온도조절부로부터 인출되는 전원라인 및 접지라인과 상기 센서부를 전기적으로 연결하여 상기 센서부로부터 입력되는 채터링 신호를 상기 온도조절부로 출력하는 전원접속부재; 및 상기 센서부를 감싸 보호하는 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는, 상기 볼; 길게 형성되어 접점을 구성하는 다수의 접점 와이어; 상기 볼이 둘러싸이도록 다수의 접점 와이어들이 원형으로 배열되도록 고정하는 상부 차단부재; 및 상기 다수의 접점 와이어들이 상기 상부 차단부재에 연결된 접점 와이어들이 평행하게 고정하는 하부 차단부재를 포함하되, 상기 하부 차단부재에 관통 결합된 접점 와이어들을 전원접속부재 내측에서 교번하여 상기 전원라인과 접지라인에 연결하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는, 상기 볼; 길게 형성되어 접점을 구성하는 다수의 접점 와이어; 상기 볼이 둘러싸이도록 다수의 접점 와이어들이 원형으로 배열되도록 고정하고, 임의의 접점 와이어를 기준으로 홀수번 째 접점 와이어들을 연결하는 상부 프린트회로기판 패턴이 형성되는 상부 차단부재; 및 상기 다수의 접점 와이어들이 상기 상부 차단부재에 연결된 접점 와이어들이 평행하도록 고정하고, 상부 차단부재에서 연결되지 않은 접점 와이어들을 연결하는 하부 프린트회로기판 패턴이 형성되는 하부 차단부재를 포함하되, 상기 상부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어 및 상기 하부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어가 상기 접지 라인 및 전원라인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는, 상기 볼; 길게 형성되어 접점을 구성하는 다수의 접점 와이어; 상기 볼이 둘러싸이도록 다수의 접점 와이어들이 원형으로 배열되도록 고정하 하부 차단부재; 및 상기 다수의 접점 와이어들이 상기 하부 차단부재에 연결된 접점 와이어들이 평행하도록 고정하고, 임의의 접점 와이어를 기준으로 홀수번 째 접점 와이어들을 연결하는 상부 프린트회로기판 패턴이 저면에 형성되고, 상기 연결되지 않은 접점 와이어들을 연결하는 하부 프린트회로기판 패턴이 상부면에 형성되는 하부 차단부재를 포함하되, 상기 상부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어 및 상기 하부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어가 상기 접지 라인 및 전원라인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는, 상기 볼; 및 상기 볼이 내측에 삽입되어 움직일 수 있도록 원통형으로 둥글게 말리고, 기둥의 높이 방향으로 길게 상기 원통형의 내측으로 형성되는 다수의 접점들과 상기 접점들 중 홀수번 째 접점들을 연결하는 제1단자 및 상기 접점들 중 짝수번 째 접점들을 연결하는 제2단 제2단자를 구비하는 플렉시블 프린트회로기판을 포함하되, 상기 제1단자 및 상기 제2단자가 전원라인 및 접지라인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는, 상기 볼; 도체로 구성되고, 상기 볼이 내측에 삽입되어 움직일 수 있도록 내측이 원통형으로 관통되는 제1접점을 형성하는 제1접점부, 상기 제1접점부의 양측 개구부와 인접하도록 구성되어 제2접점을 구비하는 제2접점부를 포함하는 실린더를 포함하되, 상기 제1접점부 및 제2접점부가 전원라인 및 접지라인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 보호부재는, 상기 센서부가 삽입되고, 상기 센서부를 지지하는 삽입부; 및 상기 삽입부가 매트 내측에서 수평이 유지되도록 매트의 수평 방향으로 상기 삽입부에 대해 넓게 형성되는 수평부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 마이컴은, 상기 진동이 일정 시간 검출되지 않으면 시간에 따라 최소 온도 설정, 히팅동작 중지 및 소스전원 차단 순서로 가열동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼 진동센서를 이용한 온도조절 방법은: 소스전원의 공급 시 볼 진동센서로부터 채터링 신호의 입력여부에 따른 전열 침구의 진동을 모니터링하기 시작하는 진동 모니터링 개시 과정; 상기 진동 모니터링 개시 후 사용자의 설정에 따른 가열전류를 전열선으로 공급하여 히팅동작을 수행하는 히팅 과정; 상기 히팅 동작 수행 중 진동이 검출되지 않으면 진동이 없는 미진동 시간을 카운트하는 미진동 시간 카운트 과정; 및 상기 카운트되는 미진동 시간에 따라 가열동작을 제어하는 가열동작 제어 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가열동작 제어 과정은, 미진동 시간이 제1시간을 초과하는지를 검사하는 제1시간 초과 판단 단계; 상기 미진동 시간이 제1시간을 초과하면 미리 설정된 최저 온도로 설정하고 설정된 최저 온도에 따른 온도조절 동작을 수행하는 최저 온도 히팅 단계; 상기 최저 온도 히팅 단계 중 상기 미진동 시간이 제2시간을 초과하는지를 검사하는 제2시간 초과 판단 단계; 상기 미진동 시간이 상기 제2시간을 초과하면 전열부에서 전열선으로 공급되는 가열전류를 차단하여 히터 동작을 중단하는 히터 동작 중지 단계; 및 상기 히터 동작 중지 단계 후 상기 미진동 시간이 제3시간을 초과하는지를 검사하고, 상기 미진동 시간이 상기 제3시간을 초과하면 상기 소스전원을 차단하는 전원 차단 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은: 상기 미진동 시간이 상기 제1시간을 초과하기 전, 상기 미진동 시간이 상기 제2시간을 초과하기 전 및 상기 미진동 시간이 상기 제3시간을 초과하기 전에 상기 채터링 신호가 입력되면 상기 카운트되는 미진동 시간을 초기화한 후 상기 히팅과정을 수행하는 초기화 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 볼 진동센서를 이용하여 사용자의 존재여부에 따라 전열 침구류를 동작시키므로 불필요한 전력의 낭비를 방지하고, 사용자가 없을 경우의 열로 인한 화재를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 다수의 접점과 볼을 포함하여 구성되는 볼 진동 센서를 구성함으로써 상술한 전력 낭비 방지 및 화재 방지 기능을 제공하면서도 전열 침구류의 생산단가의 상승을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치가 적용된 전열 침구류의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치가 적용된 전열 침구류의 매트 단면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 볼 진동센서의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 와이어형 볼 진동센서의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 와이어형 볼 진동센서의 보호부재가 원통형인 경우를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 와이어형 볼 진동센서의 접점들이 프린트회로기판으로 연결되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 PCB형 볼 진동센서의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 9은 본 발명의 제4실시예에 따른 온도조절장치의 PCB형 볼 진동센서의 분해도를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 실린더형 볼 진동센서의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 실린더형 볼 진동 센서의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
12는 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 구성 및 동작을 설명하고, 그 장치에서의 온도 조절 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치가 적용된 전열 침구류의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치가 적용된 전열 침구류의 매트 단면도를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 볼 진동센서의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명의 전열 침구류는 이불, 요, 침대 등과 같은 매트(10) 및 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치(100)를 포함한다.

본 발명의 온도조절장치(100)는 가열전류를 공급받고, 상기 가열전류가 흐르면서 열을 발생시키는 전열선(131)을 포함하고, 매트(10)의 진동을 검출하기 위한 볼 진동센서(200)를 포함한다.

상기 볼 진동센서(200) 및 전열선(131)은 도 2 및 도 3에서 보이는 바와 같이 매트(10)의 내측면에 구성된다.

구체적으로, 전열선(131)은 매트(10)의 전체 면적에 균일하게 열을 발생시킬 수 있도록 매트(10) 내측에 사행형상으로 배선된다.

그리고 볼 진동센서(200)는 사용자가 매트(10)를 사용함으로써 발생하는 매트(10)의 진동을 검출하는 센서로서, 사용자가 전열 침구류의 어느 부분을 이용하더라도 사용자의 이용여부를 용이하게 검출할 수 있도록 매트(10)의 내측 중앙부분에 구성되는 것이 바람직할 것이나, 매트(10) 내측의 여러 곳에 복수개가 구성될 수도 있을 것이다.

상기 볼 진동센서(200)는 도 4에서 보이는 바와 같이 볼(290)이 전원라인과 접지라인에 연결되는 채터링 신호 생성부(240)의 두 연결 접점부(246-1, 246-2)에 접속될 때 접속 신호를 온도조절부(30)로 출력한다. 그리고 볼(290)이 진동에 의한 구름에 의해 접속한 두 접점이 바뀌거나 재접속될 때 상기 접속 신호를 단속하여 출력한다. 상기 단속되어 출력되는 접속 신호를 이하 채터링(Chattering) 신호라 한다.

본 발명의 볼 진동센서(200)는 전원접속부재(230) 및 센서부(250)를 포함하는 센서모듈(220)과, 상기 센서부(250)를 보호하기 위한 보호부재(210)를 포함한다. 상기 센서부(250)는 볼(290)과 채터링 신호 생성부(240)를 포함한다.

온도조절부(30)는 마이컴(110), 전열부(130) 및 진동 검출부(120)를 포함하고 커넥터(20)에 의해 매트(10) 내에 구성되는 전열선(131) 및 볼 진동센서(200)와 연결된다.

진동 검출부(120)는 볼 진동 센서(200)에서 출력되는 채터링 신호를 입력받아 마이컴(110)으로 출력한다.

전열부(130)는 마이컴(110)의 제어를 받아 가열전류를 전열선(131)으로 공급하거나 차단한다.

마이컴(110)은 본 발명에 따른 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 마이컴(110)은 진동 검출부(120)를 통해 볼 진동센서(200)에 의한 진동이 검출되지 않으면, 미진동 시간을 카운트하고, 카운트되는 미진동 시간이 일정 시간 이상 되면 전열부(130)의 가열동작을 중지하거나 온도조절장치(100)에 제공되는 전원을 차단한다.

또한, 마이컴(110)은 상기 카운트되는 미진동 시간에 따라 단계적으로 제어를 수행할 수도 있을 것이다. 예를 들어, 마이캄(110)은 상기 미진동 시간이 제1시간을 초과하는 경우 최저 온도(예: 10℃)로 설정하고, 미진동 시간이 제2시간(제1시간<제2시간)을 초과하는 경우, 가열 동작을 중지하고, 미진동 시간이 제3시간(제2시간<제3시간)을 초과하는 경우 전원을 차단하도록 할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 와이어형 볼 진동센서의 상세 구조를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 와이어형 볼 진동센서의 보호부재가 원통형인 경우를 나타낸 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 센서부(250)는 볼(290) 및 채터링 신호 생성부(240)를 포함한다.

제1실시예에 따른 채터링 신호 생성부(240)는 도 5에서 보이는 바와 같이 얇은 원통 또는 사각형 형상으로 형성되어 연결 접점부(246)를 구성하고 상기 볼(290)을 둘러싸도록 원형으로 배열되며 상기 와이어(243)들 중 홀수번 째 와이어(243)를 묶어 제1연결접점부(246-1)를 구성하고 짝수번 째 와이어(243)를 묶어 제2연결접점부(246-2)를 구성하는 다수의 와이어(243), 상기 와이어(243)의 일측 끝단부가 관통 고정되고, 상기 와이어(243)들에 의해 형성되는 원 내측에 놓이는 볼(290)이 이탈하지 않도록 차단하는 하부차단부재(241) 및 상기 와이어(243)의 타측 끝단부들이 고정되어 상기 하부차단부재(241)와 함께 상기 와이어(243)들이 평행하게 원형을 형성하도록 하는 상부차단부재(242)를 포함한다.

상기 보호부재(210)는 상기 센서모듈(220)의 센서부(250)가 삽입되고, 전원접속부재(230)와 나사 결합 및 나사선 결합을 통해 결속되는 삽입부(211) 및 상기 센서부(250)가 삽입된 삽입부(211)가 매트(10)의 내측에서 매트(10)의 수평면에 대해 수평을 유지하도록 하는 수평부(1222)를 포함한다.

상기 삽입부(211)의 외측 형상은 도 6과 같이 원형으로 형성될 수도 있으며, 이외도 다양한 형상으로 형성될 수도 있을 것이다. 그리고 상기 센서부(250)가 삽입되는 삽입부(211)의 개구부 및 내측 홈의 형상은 원형 또는 사각형 형상 등으로 구성될 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 와이어형 볼 진동센서의 접점들이 프린트회로기판으로 연결되는 경우를 나타낸 도면이다.

제3실시예에 따른 와이어형 볼 진동센서(200)에서 센서부(250)의 하부차단부재(241) 및 하부차단부재(242)에 프린트회로기판(Printed Circuit Board: PCB)이 형성된다. 하부차단부재(241)에는 임의의 와이어(243)로부터 홀수번 째의 와이어(243)들을 연결하는 PCB 패턴이(244)이 형성되고, 상부차단부재(242)에는 상기 홀수번 째의 외이어(243)들을 제외한 짝수번 째의 와이어(243)들을 연결하는 상부 PCB 패턴(245)이 형성된다.

이외에도 상기 하부 PCB 패턴(244)이 도 7과 같이 상부차단부재(242)의 저면에 구성되고, 상부 PCB 패턴(245)이 상부차단부재(242)의 상부면에 구성될 수도 있을 것이다.

이와 같이 상부차단부재(242) 및 하부차단부재(241) 중 적어도 하나에 홀수번 째 와이어(243)들을 연결하는 상부 PCB 패턴(245) 및 하부 PCB 패턴(244)이 형성되는 홀수번 째 와이어들 중 임의의 하나의 와이어(243)와 짝수번 째 와이어들 중 임의의 하나의 와이어(243)가 길게 연장되어 연결 접점부(246-1, 246-2)를 형성할 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 PCB형 볼 진동센서의 상세 구조를 나타낸 도면이고, 도 9은 본 발명의 제4실시예에 따른 온도조절장치의 PCB형 볼 진동센서의 분해도를 나타낸 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하여 설명하면, 제4실시예에 따른 센서부(250)는 볼(290) 및 플렉시블 PCB(260) 형태의 채터링 신호 생성부(240)를 포함한다.

채터링 신호 생성부(240)는 상기 볼(290)이 내측에 삽입되어 움직일 수 있도록 원통형으로 둥글게 말리는 플렉시블 기판(261), 상기 플레시블 기판(261)의 기둥의 높이 방향으로 길게 상기 원통형의 내측으로 형성되는 다수의 접점(262, 263)들과 상기 접점들 중 홀수번 째 접점(262)들을 연결하는 제1단자(264) 및 상기 접점들 중 짝수번 째 접점(263)들을 연결하는 제2단자(265)를 포함하는 플렉시블 프린트회로기판(260)으로 구성된다. 상기 제1단자(264)는 제1연결접점(246-1)이고, 제2단자는(265)는 제2연결접점(246-2)를 형성할 것이다.

상기 제1단자(264) 및 제2단자(265)는 전원접속부재(230)의 내측에서 전원라인 및 접지라인과 연결된다.

도 10은은 본 발명의 제5실시예에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치의 실린더형 볼 진동센서의 상세 구조를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 실린더형 볼 진동 센서의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 제5실시예에 따른 센서부(250)는 볼(290) 및 실린더(270) 형태의 채터링 신호 생성부(240)를 포함한다.

채터링 신호 생성부(240)는 도체로 구성되고, 상기 볼이 내측에 삽입되어 움직일 수 있도록 내측이 관통되어 제1연결접점(246-1)을 형성하는 제1접점부(271) 및 상기 제1접점부(271)의 양측 개구부와 인접하도록 구성되어 제2연결접점(246-2)을 형성하는 제2접점부(272)를 포함하는 실린더(270)로 구성된다.

도12는 본 발명에 따른 볼 진동센서를 이용한 온도조절방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 도 6을 참조하여 설명하면, 우선 마이컴(110)은 전원이 공급되면 볼 진동센서(121)의 모니터링을 개시하고(S111), 사용자의 설정여부에 따라 히팅모드에서 전열부(130)를 제어하여 전열선(131)으로 가열전류를 공급한다(S112).

히팅모드 동작이 개시되면 마이컴(110)은 진동 검출부(120)를 통해 볼 진동센서(121)로부터 채터링 신호가 입력되는지를 검사한다(S113).

채터링 신호가 입력되고 있으면 마이컴(110)은 히팅 모드로 계속 동작하고, 채터링 신호가 입력되지 않으면 미진동 시간을 카운트하기 시작한다(S115).

미진동 시간의 카운트 개시 후 마이컴(110)은 카운트되는 미진동 시간이 제1시간을 초과하는지를 검사한다(S117).

상기 미진동 시간이 제1시간을 초과하지 않으면 마이컴(110)은 상기 미진동 시간 카운트 중에 채터링 신호가 입력되는지를 검사한다(S119).

상기 미진동 시간이 제1시간을 초과하고 그 사이에 채터링 신호가 입력되지 않으면 마이컴(110)은 현재 설정 온도를 미리 설정되어 있는 최저 온도로 설정한다(S121). 반면, 상기 제1시간 초과 전에 채터링 신호가 입력되면 마이컴(110)은 카운트 중인 미진동 시간을 초기화하고(S120) 히팅 모드를 계속해서 수행한다.

상기 최저 온도의 설정 후, 마이컴(110)은 상기 미진동 시간이 제2시간을 초과하는지를 검사한다(S123).

상기 미진동 시간이 제2시간을 초과하면 마이컴(110)은 전열부(130)를 제어하여 히터 동작 중단 모드를 설정한다(S125). 상기 히터 동작 중단 모드는 말 그대로 히터 동작을 중지하는 모드이다.

그러나 미진동 시간이 제2시간을 초과하지 않으면 마이컴(110)은 진동 검출부(120)를 채터링 신호가 입력되는지를 다시 검사한다(S124).

상기 미진동 시간이 제2시간을 초과하기 전에 채터링 신호가 다시 입력되면 마이컴(110)은 상기 미진동 시간을 초기화하고, 사용자가 설정한 사용자 설정 온도를 설정한(S125) 후 상기 히팅 모드에서 계속 히팅(가열) 동작을 수행한다.

반면, 상기 미진동 시간이 제2시간을 초과하는 동안 채터링 신호가 입력되지 않으면 마이컴(110)은 히터 동작 중단 모드를 설정하고 전열부(130)의 구동을 중단한다(S126). 즉 마이컴(110)은 전열부(130)로 공급되는 전원을 차단한다.

상기 히터 동작 중단 모드 하에서 마이컴(110)은 미진동 시간이 제3시간을 초과하는지를 검사한다(S127).

상기 미진동 시간이 제3시간을 초과하지 않으면 채터링 신호가 다시 입력되는지를 검사한다(S128).

상기 미진동 시간이 제3시간을 초과하기 전에 채터링 신호가 다시 입력되면 마이컴(110)은 히터동작 중단 모드를 해제하고, 상기 미진동 시간을 초기화한 후 히팅 모드로 전환하여 히팅 동작을 수행한다. 이때도 마이컴(110)은 사용자 설정 온도를 설정하여 상기 사용자 설정 온도로 유지되도록 제어를 수행하는 것이 바람직할 것이다.

그러나 미진동 시간이 제3시간을 초과하고, 초과할 때까지 채터링 신호가 입력되지 않으면 마이컴(110)은 소스전원을 차단한다(S129).

상기 설명에서는 진동이 검출되지 않는 경우 순차적으로 전원을 차단하는 경우를 설명하였다. 그러나, 진동이 일정 시간 검출되지 않으면 마이컴(110)이 바로 소스전원을 차단하도록 구성될 수도 있을 것이다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

10: 매트 20: 커넥터
30: 온도조절부(온도조절장치 본체) 100: 온도조절장치
110: 마이컴 120: 진동 검출부
130: 전열부 200: 볼 진동센서
210: 보호부재 211: 삽입부
212: 수평부 220: 센서모듈
230: 전원접속부재 240: 채터링 신호 생성부
241: 하부차단부재 242: 상부차단부재
243: 접점 와이어 244: 상부 프린트회로기판(PCB)
245: 하부 프린트회로기판 246: 연결 접점부
250: 센서부 260: 플렉시블 프린트회로기판
261: 플렉시블 기판 262: 제1접점
263: 제2접점 264:제1단자
265:제2단자 270: 실린더
271: 제1접점부 272: 제2접점부
290: 볼

Claims

매트 내측에서 매트 전체 면적에 걸쳐 배선되는 전열선;
상기 매트의 내측에 구성되어 매트의 진동에 따른 채터링 신호를 출력하는 볼 진동센서; 및
상기 볼 진동센서로부터 채터링 신호의 입력에 의한 매트의 진동이 검출되면 상기 전열선으로 가열전류를 공급하여 히팅동작을 수행하고, 상기 진동이 일정 시간 검출되지 않으면 상기 진동이 검출되지 않는 시간에 따라 가열동작을 제어하는 온도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치.
제1항에 있어서,
상기 볼 진동센서는,
볼을 포함하고, 상기 매트의 진동에 의한 상기 볼의 구름에 의한 채터링 신호를 출력하는 센서부;
상기 센서부를 고정하고, 상기 온도조절부로부터 인출되는 전원라인 및 접지라인과 상기 센서부를 전기적으로 연결하여 상기 센서부로부터 입력되는 채터링 신호를 상기 온도조절부로 출력하는 전원접속부재; 및
상기 센서부를 감싸 보호하는 보호부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치.
제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 볼;
길게 형성되어 접점을 구성하는 다수의 접점 와이어;
상기 볼이 둘러싸이도록 다수의 접점 와이어들이 원형으로 배열되도록 고정하는 상부 차단부재; 및
상기 다수의 접점 와이어들이 상기 상부 차단부재에 연결된 접점 와이어들이 평행하게 고정하는 하부 차단부재를 포함하되,
상기 하부 차단부재에 관통 결합된 접점 와이어들을 전원접속부재 내측에서 교번하여 상기 전원라인과 접지라인에 연결하는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치.
제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 볼;
길게 형성되어 접점을 구성하는 다수의 접점 와이어;
상기 볼이 둘러싸이도록 다수의 접점 와이어들이 원형으로 배열되도록 고정하고, 임의의 접점 와이어를 기준으로 홀수번 째 접점 와이어들을 연결하는 상부 프린트회로기판 패턴이 형성되는 상부 차단부재; 및
상기 다수의 접점 와이어들이 상기 상부 차단부재에 연결된 접점 와이어들이 평행하도록 고정하고, 상부 차단부재에서 연결되지 않은 접점 와이어들을 연결하는 하부 프린트회로기판 패턴이 형성되는 하부 차단부재를 포함하되,
상기 상부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어 및 상기 하부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어가 상기 접지 라인 및 전원라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치.
제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 볼;
길게 형성되어 접점을 구성하는 다수의 접점 와이어;
상기 볼이 둘러싸이도록 다수의 접점 와이어들이 원형으로 배열되도록 고정하 하부 차단부재; 및
상기 다수의 접점 와이어들이 상기 하부 차단부재에 연결된 접점 와이어들이 평행하도록 고정하고, 임의의 접점 와이어를 기준으로 홀수번 째 접점 와이어들을 연결하는 상부 프린트회로기판 패턴이 저면에 형성되고, 상기 연결되지 않은 접점 와이어들을 연결하는 하부 프린트회로기판 패턴이 상부면에 형성되는 하부 차단부재를 포함하되,
상기 상부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어 및 상기 하부 프린트회로기판 패턴에 연결된 임의의 접점 와이어가 상기 접지 라인 및 전원라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치.
제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 볼; 및
상기 볼이 내측에 삽입되어 움직일 수 있도록 원통형으로 둥글게 말리고, 기둥의 높이 방향으로 길게 상기 원통형의 내측으로 형성되는 다수의 접점들과 상기 접점들 중 홀수번 째 접점들을 연결하는 제1단자 및 상기 접점들 중 짝수번 째 접점들을 연결하는 제2단 제2단자를 구비하는 플렉시블 프린트회로기판을 포함하되,
상기 제1단자 및 상기 제2단자가 전원라인 및 접지라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도 조절 장치.
제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 볼;
도체로 구성되고, 상기 볼이 내측에 삽입되어 움직일 수 있도록 내측이 원통형으로 관통되는 제1접점을 형성하는 제1접점부,
상기 제1접점부의 양측 개구부와 인접하도록 구성되어 제2접점을 구비하는 제2접점부를 포함하는 실린더를 포함하되,
상기 제1접점부 및 제2접점부가 전원라인 및 접지라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도 조절 장치.
제2항에 있어서,
상기 보호부재는,
상기 센서부가 삽입되고, 상기 센서부를 지지하는 삽입부; 및
상기 삽입부가 매트 내측에서 수평이 유지되도록 매트의 수평 방향으로 상기 삽입부에 대해 넓게 형성되는 수평부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절장치.
제1항에 있어서,
상기 마이컴은, 상기 진동이 일정 시간 검출되지 않으면 시간에 따라 최소 온도 설정, 히팅동작 중지 및 소스전원 차단 순서로 가열동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 볼 진동 센서를 이용한 온도조절장치.
소스전원의 공급 시 볼 진동센서로부터 채터링 신호의 입력여부에 따른 전열 침구의 진동을 모니터링하기 시작하는 진동 모니터링 개시 과정;
상기 진동 모니터링 개시 후 사용자의 설정에 따른 가열전류를 전열선으로 공급하여 히팅동작을 수행하는 히팅 과정;
상기 히팅 동작 수행 중 진동이 검출되지 않으면 진동이 없는 미진동 시간을 카운트하는 미진동 시간 카운트 과정; 및
상기 카운트되는 미진동 시간에 따라 가열동작을 제어하는 가열동작 제어 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 진동센서를 이용한 온도조절방법.
제10항에 있어서,
상기 가열동작 제어 과정은,
미진동 시간이 제1시간을 초과하는지를 검사하는 제1시간 초과 판단 단계;
상기 미진동 시간이 제1시간을 초과하면 미리 설정된 최저 온도로 설정하고 설정된 최저 온도에 따른 온도조절 동작을 수행하는 최저 온도 히팅 단계;
상기 최저 온도 히팅 단계 중 상기 미진동 시간이 제2시간을 초과하는지를 검사하는 제2시간 초과 판단 단계;
상기 미진동 시간이 상기 제2시간을 초과하면 전열부에서 전열선으로 공급되는 가열전류를 차단하여 히터 동작을 중단하는 히터 동작 중지 단계; 및
상기 히터 동작 중지 단계 후 상기 미진동 시간이 제3시간을 초과하는지를 검사하고, 상기 미진동 시간이 상기 제3시간을 초과하면 상기 소스전원을 차단하는 전원 차단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 진동 센서를 이용한 온도조절방법.
제11항에 있어서,
상기 미진동 시간이 상기 제1시간을 초과하기 전, 상기 미진동 시간이 상기 제2시간을 초과하기 전 및 상기 미진동 시간이 상기 제3시간을 초과하기 전에 상기 채터링 신호가 입력되면 상기 카운트되는 미진동 시간을 초기화한 후 상기 히팅과정을 수행하는 초기화 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 진동 센서를 이용한 온도조절방법.