KR950005401B1

KR950005401B1 - 진공 청소기의 물감지 제어장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR950005401B1
Application number: KR1019920017309A
Authority: KR
Inventors: 최홍
Original assignee: 주식회사금성사; 이헌조
Priority date: 1992-09-23
Filing date: 1992-09-23
Publication date: 1995-05-24
Also published as: KR940006534A

Abstract

내용 없음.

Description

진공 청소기의 물감지 제어장치 및 그 제어방법

제1도는 종래의 진공 청소기에서 물감지 센서를 구비한 청수기 단말부분을 발췌하여 나타낸 일예도.

제2도는 제1도에서 물감지 제어장치의 구동 회로도.

제3도는 제1도에서 시스템 마이컴의 제어동작을 설명하기 위한 처리 수순을 나타낸 처리수순 흐름도.

제4도의 (a)는 본 발명에 의한 물감지 센서가 구비된 청소기 단말부분의 일예도, (b)는 (a)에서 요부를 발췌하여 나타낸 참고도.

제5도는 제4도와 관련된 시스템 요부 회로도.

제6도는 본 발명에 의한 시스템 마이컴의 제어방법을 설명하기 위한 처리수순의 흐름도.

제7도는 제5도의 등가회로 구성도.

제8도의 (a)는 본 발명에서 물감지 여부 주파수와 출력 전압과의 관계를 나타낸 참고도.

(b)는 본 발명에서 물감지 여부와 감지 시간과의 관계를 나타낸 참고도.

제9도는 본 발명에서 물감지 여부와 출력 전압과의 관계를 나타낸 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 마이컴 11 : 감지제어 회로

12 : 스위칭부 13 : 전류제한부

14 : 펄스트랜스 15 : 정류부

본 발명은 진공 청소기 단말에서 물감지 기능을 갖는 진공청소기에 관련된 것으로, 이는 특히 이러한 수단을 갖는 진공 청소기에서 물을 감지하는 수단을 펄스트랜스를 이용하여 감지하고 소정시간내에 청소기 내의 수분제거를 자동으로 완료한 후재사용이 가능케 함으로써 이러한 청소기 이용의 동작적 신뢰성을 양호히 확보할 수 있으면서, 그 사용상의 편리성도 보장할 수 있도록 한 진공 창소기의 물감지 제어장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

종래의 진공청소기에서 청소기 단말에서 수분 등이 흡입될 경우에는 시스템의 안전을 보장할 수 있도록 이를 검출하여 구동 모터를 정지시킬 수 있도록 설계된 것이 알려져 있다.

일예로, 이러한 유형의 전형적 형태는 제1도 내지 제3도와 같이 나타내었다.

여기서는 제1도와 같이 청소기 단말 부근의 파이프(6)내부에 2개의 망형감지기(1a,1b)를 장착하고 이 감지기(1a,1b)에는 각각 신호선(2a,2b)을 연결하여 손잡이(5) 부분에 설치된 감지회로부(3)에 감지신호를 전달하도록 되어져 있고, 상기한 감지회로부(3)에는 감지기(1a,1b)로부터 감지된 신호를 해독하여 구동 모터를 정지시키거나 물감지 표시 발광소자를 점등시키도록 제어하는 마이컴(4)이 내장되어져 있다.

여기서 미설명부호 7은 흡입구, 8은 물걸레, 9는 흡입구이다.

또한, 상기 감지회로부(3)는 제2도에 나타낸 바와같이 감지기(1a,1b)로부터 감지된 신호를 신호선(2a,2b)을 거쳐서 각 다이오드(D₁,D₂), 저항(R₁), 콘덴서(C₁) 및 저항(R₂)을 통해 디지탈 신호로 변환시켜 마이컴(4)의 입력포트(I₀)에 가해 주도록 연결되어져 있고, 마이컴(4)의 출력포트(P₀)에는 저항(R₃)을 통해 물감지표시 발광소자(LED)가 연결되어져 있다.

이와같이 종래의 물감지 제어장치는 제3도에 나타낸 바와같이 마이컴(4)은 전원이 공급되고 있는 상태에서 감지 신호주기마다 입력프트(I₀) 값을 폴링방식으로 해독하여 논리 1상태이면 도시 생략된 진공청소기 구동 구동모터를 정지시키고, 그의 출력포트(P₀)를 통해 논리 1신호를 출력시켜 물감지표시 발광소자(LED)를 점등시키므로 물감지 상태임을 표시하게 된다.

예로서, 사용자가 청소를 행할 때 바박의 물을 흡입하였다고 가정하면, 제1도에 도시된 파이프(6)내부에 장착된 2개의 링형 감지기(1a,1b) 사이에 물이 순간적으로 흐르게 되므로 이에 따라 전류가 흐르게 된다.

즉, 물의 존재 유무에 따라 스위칭 동작을 행하는 것과 마찬가지가 되는 것이며, 상기 마이컴(4)은 물감지시에 입력포트(I₀) 값을 I₀이라 하고 물의 고유 저항을 Rw이라면,

이며,

물을 감지하지 않았을 때에는 I₀=0V이다.

그러나, 이러한 종래의 물감지 제어장치는 감지기가 파이프 내부에 위치하고 있기 때문에 조립 공정이 까다롭고 시간이 많이 소요된다.

또한, 2개의 링형 센서가 대향하여 설치되므로 센서 사이에 이물질이 존재하게 되면 마이컴이 오동작될 우려가 많아 제품의 신뢰도가 저하됨을 물론 물감지 후에 재차 청소기를 동작시키고자 하면 센서 사이에 존재하는 물이 자연 건조될 때까지 장시간 기다려야 하는 사용상 번거로운 문제점이 야기되었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해소코자 하여 이루어진 것으로서, 이는 특히 상기와 같이 감지기를 단말 부위에 설치하는 작업의 용이성이나 동작적 신뢰성을 보장할 수 있으면서, 수분감지 이후 재사용 복구시간을 현저히 감소시킬 수 있도록 함으로써, 이러한 청소기의 동작적 신뢰성을 양호히 확보함과 동시에 그 사용의 편리성도 보장할 수 있도록 한 진공 청소기의 물감지 제어장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 예의 목적을 구현할 수 있도록 청소기 단말 부근의 파이프에는 수분 검출 펄스트랜스의 1차측과 연결되어져서 1차측을 개방 및 단락시키는 탐침을 설치한 외부 부착용 감지기와, 이 감지기로 검출된 1차측 통전차단 상태에 따라 시스템 마이컴에서 제공되는 펄스의 변화 상태를 감지하는 펄스트랜스 회로와, 이 펄스트랜스 회로에서 감지된 신호상태에 따라 수분이 감지되었을 경우 이에 대한 구동 모터의 정지와 재동작 처리작업을 행하는 시스템 마이콤과 관련구성으로 이뤄져 있는 진공 청소기의 물감지 제어장치를 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또다른 특징은 상기 시스템 장치에 탑재되어져서 예의 목적을 구현할 수 있도록 청소기 단말부근의 파이프에는 수분 검출 펄스트랜스의 2차측과 연결되어져서 2차측을 개방 및 단락시키는 탐침을 설치한 외부 부착용 감지기와, 이 감지기로 검출된 2차측 통전/차단 상태에 따라 시스템 마이컴에서 제공되는 펄스의 변화 상태를 감지하는 펄스트랜스 회로와, 이 펄스트랜스회로에서 감지된 신호 상태에 따라 수분이 감지되었을 경우 이에 대한 구동 모터의 정지와 재동작 처리작업을 행하는 시스템 마이콤과의 관련구성으로 이뤄져 있는 진공 청소기의 물감지 제어장치를 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또다른 특징은 시스템에 전원이 투입된 상태에서 일정시간 동안 대기한 후 시스템 마이컴의 입력포트 값을 폴링 방식으로 일정주기마다 해독하여 소정주기 이상이거나 동일하면 구동모터의 정지 및 물감지표시발광소자(LED)를 점등시켜 물감지 상태임을 표시하는 과정과, 상기 표시과정 이후 일정시간 경과후에는 마이컴(4)의 입력포트(I₀) 신호에 관계없이 구동모터를 고속 회전시켜 일정시간후에는 청소기 재사용 상태로 정상 복귀시키는 과정으로 시스템 처리를 행하는 처리 방법의 진공청소기의 물감지 제어방법에 있다.

이하에서 본 발명을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하여 봄으로써 본 발명의 보다 구체적인 특징들이 이해될 수 있을 것이다.

제4도의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 물감지기(14A)가 설치되어져 있는 청소기 단말 부위를 나타내었다.

여기서는, 단일 파이프(6)의 소정 부위에는 단말 파이프(6)의 외주연을 일정깊이 링형상으로 파낸 요홈에 끼워져 결합되는 밴드 형상의 물감지기(14A)와, 이 물감지기(14A)에 설치되어져 있으면서 단말 파이프(6)의 내측으로 관통되어져 있는 감지탐침(14a,14b)과의 관련 구성으로 이뤄져 있으며, 이들 감지탐침(14a,14b)에는 손잡이 부위에 탑재시킨 감지제어 회로(11)의 펄스트랜스(14) 2차측 코일 양단에 연결되어져 있다.

또, 상기 감지제어 회로(11)는 이것을 제5도와 같이 나타내었다.

여기서는 시스템을 제어 관리하는 마이컴(4)의 출력포트(P₀)에 연결되어져서 출력포트(P₀)에서 출력되는 펄스트랜스(14)의 클럭을 입력받아 펄스트랜스(14)를 구동시키는 스위칭부(12)와, 이 스위칭부(12)의 출력에서 이어져서 펄스트랜스(14)의 1차측과 정류부(15)의 입력 전압치를 제한하는 전류제한부(13)와, 이 전류제한부(13)의 출력측에 이어져서 여기서는 출력 전압을 정류하여 마이컴(4)의 입력포트(I₀)에 가해주는 정류부(15)와, 상기 전류제한부(13)의 출력에 공접되어져 있으면서 1차측에 가해지는 펄스파에 따라 2차측에 연결된 감지탐침(14a,14b)과 함께 감지신호를 발생하는 펄스트랜스(14)로 이뤄져 있다.

또, 상기 스위칭부(12)는 일예로 트랜지스터(Q₁), 저항(R₁₀-R₁₂)회로로 이뤄져 있고, 상기 전류제한부(13)는 저항기로 이뤄져 있으며, 상기 정류부(15)는 다이오드(D₁₀), 저항(R₁₃) 및 콘덴서(C₁₀)회로로 이뤄져 있다.

미설명 부호 LED는 물감지표시 발광소자이고, R₁₄는 발광소자 구동의 전류제한저항이다.

또, 상기 시스템 마이컴(4)은 시스템에서 수분을 감지할 때 제6도예의 처리 방법으로 시스템을 제어한다.

즉, 여기서는 시스템의 전원이 투입된 상태에서 일정시간(약 1초간)동안 대기한 후 마이컴(4)의 입력포트(I₀) 값을 일정주기(2m초)마다 해독하여 소정 주기(T≥4m초)이상이거나 동일하면 구동모터의 정지 및 물감지표시 발광소자(LED)를 점등시켜 물감지 상태임을 표시하는 물감지 처리과정과, 이 과정이후 일정시간(T≥5초)경과후에는 마이컴(4)의 입력포트(I₀) 신호에 관계없이 구동모터를 고속회전시켜 일정시간(T≥2초)후에는 청소기 재사용 상태로 정상 복귀시키는 복귀처리과정으로 이루어져 있다.

이러한 본 발명은 그 작용 및 효과가 다음과 같다.

즉, 본 발명은 제5도예의 펄스트랜스(14)에 펄스파를 공급하기 위해 스위칭부(12)내의 트랜지스터(Q₁) 베이스 측으로 마이컴(4)의 출력포트(P₀)로부터 동작주파수(f₀=5㎒)인 펄스파를 입력시키게 되면 트랜지스터(Q₁)가 통전, 차단 동작을 반복하게 된다.

이와같은 회로 동작을 제7도에 도시된 등가회로를 참조하여 설명한다.

먼저, 펄스트랜스(14)의 2차측에 연결된 제4도예의 물감지기(14A)의 감지탐침(14a,14b)에 물이 감지되었을 경우에는 이들 감지탐침(14a,14b)은 물에 의하여 서로 연결된 상태로 있게 되므로 펄스트랜스(14)의 1차측에서 2차측으로 들여다보았을 때는 등가저항(n²RL)이 매우 작은 값(WLm＞n²RL)이 되기 때문에 두 병렬 임피던스의 합성 임피던스를 구하면,

I₀=가 된다.

여기서,

입력전압(V₁)=

이므로 제9도와 같이 출력전압(V₀)=0V가 된다.

이와는 반대로 물감지기(14a)의 감지탐침(14a,14b)에 물이 감지되어 지지않은 상태인 2차측이 개방되었을 경우에는 WLm이 일정한 값이 되고 RL은 ∞이므로 두 병렬 임피던스의 합성 임피던스는 WLm이다.

여기서,

입력전압(V₁)=

이므로 또, 제8도의 (a)에는 물감지 여부시 주파수와 출력 전압과의 관계를 나타낸 도면으로서, 펄스트랜스의 구성으로 직류분과 매우 높은 주파수 신호는 전송할 능력이 없음을 알 수가 있다.

제8도의 (b)에는 물감지 여부와 감지 시간과의 관계를 나타낸 도면으로서, 신호가 논리 상태로 하강되더라도 이 논리 0신호가 물감지 신호인가 아니면 기타 이물질에 의한 신호인가를 마이컴(4)에서는 정확히 파악할 수가 없기 때문에 제6도예의 물감지 처리과정과 같이 소프트웨어적으로 신호의 지속시간(4m초)을 파악하여 소정의 지속시간 이상(t2≥4ms)일 때에만 감지신호로 받아들이게 되는 것이며, 이러한 상태에서는 구동모터를 정지시킨 후 출력포트(P₁)를 통해 논리 1신호를 출력시켜 물감지 표시 발광소자(LED)를 점등시키므로 사용자에게 알려준다.

이후에 사용자가 계속해서 청소기를 정상상태로 사용코자 한다면 감지탐침(14a,14b) 사이에 잔존하는 물을 빨아내기 위해 제6도예의 복구처리 과정에서 입력포트(I₀) 신호값에 관계없이 구동모터를 소정시간(2초)동안 고속 회전시켜 강운전 상태로 동작시키게 되고, 이후에는 다시 입력포트(I₀) 신호를 감시하게 되는 정상상태로 복귀하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 두개의 전극링을 파이프내에 설치하는 등의 형태를 갖고 있는 기존의 물감지 센서의 사용을 적극 배제하고 간단한 장착 및 부착 방법으로 이뤄질 수 있는 펄스트랜스의 2차측 코일 양단을 감지기로 사용할 수가 있으므로 센서 강도 조절이 용이함을 물론 조립성을 향상시킬 수가 있고, 또한 물감지 후 사용자가 곧바로 청소기를 사용코자 할 경우에는 구동모터를 강운전시켜 감지기 사이에 잔존하는 물이나 이물질을 신속히 제거하므로써 사용상 편리를 도모할 수가 있는 것이다.

Claims

진공 청소기의 회로부분 등을 관리 제어하는 시스템 마이컴과, 청소기 단말에 물감지 센서를 구비하고, 이것에 의하여 감지된 상태에 따라 구동모터의 정치와 경고표시를 행하는 진공 청소기에 있어서, 단말 파이프(6)의 소정 부위에는 단말 파이프(6)의 외주연을 일정깊이 링형상으로 파낸 요홈에 끼워져 결합되는 밴드 형상의 물감지기(14A)와, 이 물감지기(14A)에 설치되어져 있으면서 단말 파이프(6)의 내측으로 관통되어져 있는 감지탐침(14a,14b)과, 이들 감지탐침(14a,14b)에는 손잡이 부위에 탑재시킨 감지제어 회로(11)의 펄스트랜스(14) 2차측 코일 양단에 연결되어져 있는 감지 제어 회로(11)로 이워져 있고, 이 감지제어 회로(11)는 시스템을 제어관리하는 마이컴(4)의 출력포트(P₀)에 연결되어져서 출력포트(P₀)에서 출력되는 펄스트랜스(14)의 클럭을 입력받아 펄스트랜스(14)를 구동시키는 스위칭부(12)와, 이 스위칭부(12)의 출력에서 이어져서 펄스트랜스(14)의 1차측과 정류부(15)이 입력 전압치를 제한하는 전류제한부(13)와, 이 전류제한부(13)의 출력측에 이어져서 여기서의 출력 전압을 정류하여 마이컴(4)의 입력포트(I₀)에 가해주는 정류부(15)와, 상기 전류제한부(13)의 출력에 공접되어져 있으면서 1차측에 가해지는 펄스파에 따라 2차측에 연결된 감지탐침(14a,14b)과 함께 감지신호를 발생하는 펄스트랜스(14)로 이뤄져 있는 구성을 특징으로 하는 진공 청소기의 물감지 제어장치.
진공 청소기의 단말 파이프 부근에 수분감지 센서를 구비하고, 이 수분감지 센서에서 수분이 검출되었을 때에 구동모터의 정지와 함께 그 상태를 표시 처리하는 수단을 갖는 진공 청소기의 물감지 제어방법에 있어서, 시스템 마이컴이 전원 투입상태에서 일정시간 동안 대기한 후 마이컴(4)의 입력포트(I₀) 값을 일정주기마다 해독하여 소정주기 이상이거나 동일하면 구동모터 정지 및 물감지표시 발광소자(LED)를 전등시켜 물감지 상태임을 표시하는 물감지 처리과정과, 이 처리과정 이후 일정시간 경과후에는 마이컴(4)의 입력포트(I₀) 신호에 관계없이 구동모터를 고속 회전시켜 일정시간 후에는 청소기 재사용상태로 정상 복귀시키는 복귀처리과정으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 물감지 제어방법.
제2항에 있어서 상기 물감지 처리과정에서는 시스템 마이컴(4)이 2m초마다 입력포트(I₀) 값을 해독하여 논리 0신호 타임이 4m초 이상일 때에만 물감지 상태로 판별처리하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 물감지 제어방법.
제2항에 있어서, 상기 복귀 처리과정에서 시스템 마이컴(4)은 물감지 동작 후 청소기 재사용시 구동모터를 2초간 강운전시켜 감지탐침(14a,14b)간의 물 또는 이물질을 제거 처리하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 물감지 제어방법.