KR950004473B1 - 물걸레 오염 감지장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

물걸레 오염 감지장치
제1도는 종래 물걸레의 외형도.
제2도는 본 발명 제1실시예의 물걸레 오염 감지장치 회로도.
제3도는 제2도에 따른 물걸레의 단면도.
제4도 및 제5도는 본 발명 제1실시예에 따른 그래프.
제6도는 본 발명 제1실시예에 따른 제어 흐름도.
제7도는 본 발명 제2실시예의 물걸레 오염 감지장치 블럭 구성도.
제8도는 제7도의 회로적 구성도.
제9도는 제7도 및 제8도의 오염 표시상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11,21 : 오염 감지부 12 : 증폭부
13 : A/D변환부 14 : 전원 공급부
15 : 제어부 16,23,26 : 표시부
24 : 리세트 회로부 27 : 최대값 검출부
22,25 : 오염상태 표시 제어부
본 발명은 물걸레 청소기에 관한 것으로서, 특히 물걸레의 오염상태를 사용자에게 알려주는 물걸레 오염 감지장치에 관한 것이다.
제1도는 종래 물걸레 청소기의 외형도로서, 회전하는 로울러형의 봉걸레(1)와, 이 봉걸레(1)의 두 축을 지지하기 위한 지지판(2)과, 이 지지판(2)의 일측에 부착된 봉걸레 손잡이(3)로 구성된 것이다. 이러한 봉걸레 청소기의 동작은 다음과 같다.
사용자가 봉걸레 손잡이(3)를 잡고 봉걸레(1)에 물을 적신후 청소하고자 하는 바닦을 문지르면 지지판(2)의 지지를 받아서 봉걸레(1)가 회전을 함으로써 바닦에 묻은 오염을 제거해내게 된다.
또한, 이러한 봉걸레(1)는 로울러형 이외에도 여러 종류가 만들어져 시판되고 있는 실정이다.
그러나 이와같은 종래의 물걸레 청소기는 청소를 실시하는 중간 중간에 걸레의 오염 정도를 사용자의 육감으로 파악하여 걸레를 빨아줄수 밖에 없기 때문에 오염이 심한 걸레를 다른 사용자가 실수로 그대로 사용할 경우 오히려 바닦을 더 더럽히고, 비위생적인 상태로 만드는 단점을 지니고 있었다.
본 발명은 이와같은 종래의 단점을 해소시키기 위하여 종래 봉걸레의 지지판과 봉걸레 손잡이에 물걸레의 오염상태를 사용자에게 알리는 물걸레 오염 감지회로를 제공함을 그 목적으로 한다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제2도는 본 발명 제1실시예의 물걸레 오염 감지장치 회로도로서, 발광 다이오드(PD1) 및 수광 트랜지스터(TR3)를 구비하고 물걸레의 오염상태를 감지하여 오염 정도에 따라 이에 상응하는 레벨의 전압신호를 출력하기 위한 오염 감지부(11)와, 트랜지스터(TR1, TR2) 및 저항(R1~R5)를 구비하고, 오염 감지부(11)의 출력신호를 소정 증폭비로 증폭하여 출력하기 위한 증폭부(12)와, 이 증폭부(12)의 출력신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력시키기 위한 A/D변환부(13)와, 증폭부(12)와 A/D변환부(13)에 소정 크기를 갖는 전원 신호를 인가시키기 위한 전원공급부(14)와, A/D변환부(13)의 출력신호를 인식 및 판단하여 물걸레의 오염 감지신호를 설정된 값으로 출력하기 위한 제어부(15)와, 복수개의 발광 다이오드(D1∼D3)를 구비하고, 이 제어부(15)의 출력값에 따라 이에 상응하는 오염 상태를 사용자에게 알리는 표시부(16)로 구성된 것이다. 이러한 구성에 따른 본 발명 제1실시예의 동작 설명은 다음과 같다.
제3도는 제2도에 물걸레 단면도로써, 봉걸레(1)가 회전하게 되어 청소작업을 실시하게 되면 전원 공급부(14)로부터 전원을 공급받는 오염감지부(11)의 발광 다이오드(PD1)는 빛을 발하게 되고, 이 빛은 봉걸레(1)에 반사되어 수광 트랜지스터(TR3)를 구동시킨다. 이때, 수광 트랜지스터(TR3)는 봉걸레(1)의 오염 정도에 상응하는 빛신호를 봉걸레(1)에 반사되는 빛의 양에 따라 비례하게 접지로 흐르게 된다. 이때 A/D변환부(13)는 점 A의 전압차를(VA)를 디지탈 신호로 변환시켜 제어부(15)로 인가시킨다. 즉, 본 발명 제1실시예의 특성 설명도인 제4도 및 제5도에서 더욱 자세히 알 수 있듯이, 사용자가 깨끗한 봉걸레상태(청정상태)를 2.0∼2.4V로 하며, 조금 오염된 봉걸레 상태(오염 1)를 2.4∼3.0V로 하고, 걸레 교환이 필요하거나 걸레 세척을 요구하는 상태(오염 2)를 3.0∼3.4V라고 가정하면, 봉걸레(1)에 반사되는 빛의 양을 봉걸레(1)의 오염도에 상응하도록 출력된다.
즉, 봉걸레(1)가 깨끗하면 전원 공급부(14)에서 제공되는 전원 신호가 접지로 많이 흐르기 때문에 점 A의 전압(VA)는 낮아지게 된다.
이와같은 원리를 이용한 점 A의 각각의 전압(VA) 신호는 A/D변환부(13)를 통해 제5도와 같은 디지털 신호로 변환되어 제어부(15)에 입력되고 제어부(15)는 이를 판독하여, 각 전압 값에 상응하는 출력신호를 표시부(16)에 전달한다.
표시부(16)는 걸레오염정도를 나타내고자 하는 값만큼의 발광 다이오드를 구비시켜 사용자에게 알릴 수 있으나 본 발명에서는 3개를 구비시켜 D1은 청정상태, D2는 오염 1 상태를, D3은 오염 정도가 심한 오염 2상태를 나타내도록 했으며 봉걸레(1)가 부착되지 않았거나 회로에 이상이 있을시 모든 다이오드(D1∼D3)가 발광되도록 제어부(15)가 동작한다.
제6도는 본 발명의 제1실시예에 따른 제어 흐름도로서, 본 발명에 따른 물걸레 오염 감지회로에 전원이 인가되면 제어부(15)에서는 전압 데이타값을 최저 2V 최대 3.5V로 초기화시킨다.
이후 소정 주기내의 오염도를 측정하기 위하여 100ms마다 제2도의 점 A에 전압을 측정하여 측정 전압이 최저 전압(2V)과 최대 전압(3.5V)내에 있으면 오염도에 상응하는 전압 신호를 출력시키고 계속 측정을 실시하려하면 100ms마다 측정을 실시하고, 측정을 하지 않을 경우는 전압 데이타값을 초기화시켜 걸레오염 감지를 계속 수행한다.
한편, 제7도는 본 발명 제2실시예의 물걸레 오염 감지장치의 블럭 구성도이고 제8도는 제7도의 회로적 구성도로써, 저항(R11~R12), 발광 다이오드(PD2), 수광 트랜지스터(TR4) 등으로 이루어져 물걸레의 오염 상태를 감지하여 오염 정도에 따라 이에 상응하는 수준의 전압 신호를 출력하는 오염 감지부(21)와, 비교기(IC1), 다이오드(D11), 저항(R13), 커패시터(C1)등으로 이루어져 최대값 검출부(27)에서 출력된 신호 전압을 기준 전압과 비교하고 오염 상태 표시를 제거하는 제1오염 상태 표시제어부(22)와, 복수개의 발광 다이오드(LED1~LED2), 저항(R21~R22) 등으로 이루어져 제1오염상태 표시제어부(22)의 출력신호에 따라 오염 상태를 표시하는 제1표시부(23)와, 저항(R14~R17), 비교기(IC2), 다이오드(D12), 커패시터(C2), 트랜지스터(TR5)등으로 이루어져 걸레 제거시 최대값 검출부(27)의 출력을 처음 상태로 되돌리는 리세트(Reset)회로부(24)와, 저항(R23~R25), 비교기(IC4)등으로 이루어져 상기 최대값 검출부(27)의 출력 전압을 비교하여 오염 표시 상태를 제어하는 제2오염상태 표시제어부(25)와, 발광 다이오드(LED3), 저항(R26)등으로 이루어져 제2오염상태 표시제어부(25)의 제어에 따라 오염 정도를 표시하는 제2표시부(26)로 구성된다. 여기서 같은 방법으로 제2, 제4오염상태 제어부 및 표시부를 부가하여도 된다. 이와 같이 구성된 본 발명 제2실시예의 물걸레 오염 감지장치의 동작은 다음과 같다.
제9도는 본 발명 제2실시예의 오염표시 상태도로써, 먼저 본 발명의 동작을 위하여 제8도의 각 부분저항(R14~R15, R18∼R19, R23~R24)을 선택하여 기준 전압(Vref1, Vref2, Vref3)이 Vref3<Vref2<Vref1의 조건을 갖도록 형성했다고 가정하고 설명한다.
발광 다이오드(PD2)에서 발광된 광이 물걸레에 의해 반사되어 수광 트랜지스터(TR4)에 입사된다.
수광 트랜지스터(TR4)는 수광되는 빛의 양에 비례하여 접지쪽으로 전압을 흘려주므로 수광 트랜지스터의 콜렉터-에미터간 전압(VA)은 IC1에 입력되어 그대로 출력되고 최대값 검출부(27)의 다이오드(D11), 저항(R13), 커패시터(C1)에 의해 최대값이 검파된다.
최대값 검출부(27)의 출력전압(VB)는 제1오염상태 표시제어부(22)의 비교기(IC3)에 입력되어 기준전압(Vref3=R19/(R18+R19)×Vcc)과 비교된다. 이때 최대값 검출부(27)의 출력전압(VB)이 기준전압(Vref3)보다 크면 비교기의 출력은 "0볼트(V)"가 되어 제1오염을 나타내는 발광 다이오드(LED1)가 켜지게 되고, 최대값 검출부(27)의 출력전압(VB)이 기준전압(Vref3)보다 작으면 비교기(IC3)의 출력이 "5볼트(V)"가 되어 걸레 청정을 표시하는 발광 다이오드(LED2)가 켜지게 된다(제9도의 "라").
동시에 최대값 검출부(27)의 출력전압(VB)이 제2오염상태 표시제어부(25)의 비교기(IC4)에 입력되어 기준전압(Vref2=R24/R24×Vcc)과 비교된다. 이때 기준전압(Vref2)보다 최대값 검출부(27)의 출력전압(VB)이 크면 비교기(IC4)의 출력이 "0볼트(V)"가 되어 제2표시부(26)의 발광다이오드(LED3)가 켜지게 되고, 기준전압(Vref2)보다 작으면 비교기(IC4)의 출력이 "5볼트(V)"가 되어 발광 다이오드(LED3)는 꺼지게 된다.
여기서, 비교기(IC3)의 기준전압(Vref3)보다 비교기(IC4)의 기준전압(Vref2)이 큰값이 되도록 저항(R23~R24)을 선택하였으므로 해서 오염 정도가 보통일때는 최대값 검출부(27)의 출력전압(VB)이 기준전압(Vref3)보다 크고 기준전압(Vref2)보다 작으므로 제1표시부(23)의 발광 다이오드(LED1)만 점등되고(제9도의 "다") 오염 정도가 심하면(VB>Vref2>Vref3) 제1, 제2표시부(23, 26)의 발광 다이오드(LED1, LED3)가 둘다 점등된다(제9도의 "나").
그리고, 상기와 같은 방법의 오염표시에 의해 사용자가 깨끗한 걸레로 교환시키기 위해 걸레를 제거할시에는 물걸레에 의해 전혀 반사되지 않으므로 수광 트랜지스터가 동작하지 않으므로 최대값 검출부(27)에는 가장 높은 전압이 입력된다. 이때, 리세트 회로부(24)의 비교기(IC2)·기준전압(Vref1=R15/R14+R15)×Vcc)보다 최대값 검출부(27)의 전압이 높으므로 비교기(IC2)의 출력이 "5볼트(V)"가 되고 리세트 회로부(24)의 트랜지스터(TR5)가 동작되어 최대값 검출부(27)의 커패시터(C1)에 충전된 전압(VB)를 저항(R17)을 통해 방전시키므로해서 비교기(IC3, IC4)의 출력은 5볼트가 된다(제9도의 "가").
따라서, 물걸레를 깨끗한 것으로 교환 장착했을시 청정을 나타낸 발광 다이오드(LED2)만 점등된다.
본 발명 제2실시예를 간단하게 청부하여 설명하면 각 기준전압(Vref1, Vref2, Vref3)이 Vref1>Vref2>Vref3의 조건을 갖고 있고, 최대값 검출부의 출력전압(VB)이 VB<Vref3이면 청정 표시의 발광 다이오드(LED2)가 점등되고, Vref3<VB<Vref2이면 물걸레가 보통으로 오염되었음을 표시하는 발광 다이오드(LED1)이 점등되고, Vref2<VB<Vref1이면 물걸레가 심하게 오염되었음을 표시하는 2개의 발광 다이오드(LED1, LED2)가 점등되고, 걸레가 심하게 오염되어 사용자가 물걸레를 교환하기 위해 걸레를 제거할시에는 VB>Vref1이 되어 리세트시켜 원위치로 만들어준다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 물걸레 오염 감지장치에 있어서는 본 발명의 제1실시예에 따라, 봉걸레 청소기 사용자는 봉걸레의 오염 정도를 미리 설정된 소정 주기마다 제공받을 수 있기 때문에 보다 편리하고 깨끗하게 청소를 할 수 있고, 경험에 의해 청소횟수와 바닦의 오염 정도를 예측할 수 있으며, 본 발명의 제2실시예에 따라서 걸레 제거시 리세트 회로에 의해 초기 상태로 만들어 주기 때문에 정확한 걸레 오염도의 센싱이 가능할 뿐만아니라, 본 발명의 제1,제2실시예에서, 걸레 오염정도를 다단계로 표시해 주므로써 사용자로 하여금 걸레 교환시기, 혹은 걸레를 빨아주는 시기를 사용자 취향에 맞도록 할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 물걸레의 오염 상태를 감지하여 오염 정도에 따라 이에 상응하는 전압신호를 출력하기 위한 오염 감지부(11)와, 상기 오염 감지부(11)의 출력신호를 소정 증폭도로 증폭하여 출력하기 위한 증폭부(12)와, 상기 증폭부(12)의 출력신호를 디지탈 신호로 변환하여 출력하기 위한 A/D변환부(13)와, 상기 A/D변환부(13)와 증폭부(12)에 전원신호를 인가하기 위한 전원 공급부(14)와, 상기 A/D변환부(13)의 출력신호를 인식 및 판독하여 미리 설정된 소정 값으로 출력하는 제어부(15)와, 상기 제어부(15)의 출력 신호를 사용자에게 알리기 위한 표시부(16)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 물걸레 오염 감지장치.
  2. 물걸레의 오염 상태에 따라 그에 상응하는 전압신호를 출력하는 오염감지부(21)와, 오염 감지부(21)의 출력신호 전압에서 순간순간의 최대값을 검출하는 최대값 검출부(27)와, 최대값 검출부(27)의 출력신호 전압을 비교하여 오염 및 청정상태 표시를 제어하는 제1오염상태 표시 제어부(22)와, 제1오염상태 표시 제어부(22)의 신호에 따라 청정 및 오염을 표시하는 제1표시부(23)와, 상기 최대값 검출부(27)의 출력 신호전압을 비교하여 물걸레의 심한 오염 상태 표시를 제어하는 제2오염상태 표시제어부(25)와, 제2오염상태 표시제어부(25)의 신호에 따라 심한 오염상태를 표시하는 제2표시부(26)와, 물걸레 제거시 제1,제2오염상태 표시제어부(22,25)를 초기화시키는 리세트 회로부(24)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 물걸레 오염 감지장치.
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