KR960005008B1 - 진공 청소기 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

진공 청소기 제어 장치 및 그 제어 방법

제1도는 종래 진공 청소기 제어 장치의 블럭도.

제2도는 제1도에서, 청소 동작에 따른 파형도.

제3도는 주행 방향에 따른 상태도.

제4도는 본 발명 진공 청소기 제어 장치의 블럭도.

제5도는 제4도에서, 청소 동작에 따른 파형도.

제6도는 제4도에서, 주행 방향에 따른 방향 감지 레버의 상태도.

제7도는 본 발명의 청소 동작에 따른 신호 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원부 2 : 압력 감지 센서

3 : 압력 감지부 4 : 먼지 감지 센서

5 : 먼지 감지부 6 : 제어부

7 : 모터 구동부 8 : 모터

9 : 노즐 10 : 파이프

11 : 손잡이 12 : 본체

13 : 방향 감지 센서 14 : 방향 감지부

15 : 방향 감지 레버 16 : 마이크로 스위치

본 발명은 진공 청소기의 일정 진공도 유지에 관한 것으로 특히, 후진 방향으로 주행할 때 진공도의 저하를 감지하면 소비 전력을 증가시키므로써 일정 진공도를 유지하여 최적의 청소 상태를 유지하는 진공 청소기 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

제1도는 종래 진공 청소기 제어 장치의 블럭도로서 이에 도시된 바와 같이, 상용 전원을 감압하여 정류 평활하는 전원부(1)와, 압력 센서(2)로 흡입력을 감지하는 압력 감지부(3)와, 먼지 센서(4)로 흡입되는 먼지를 감지하는 먼지 감지부(5)와, 상기 먼지 감지부(5) 및 압력 감지부(3)의 출력을 연산하여 구동제어신호를 출력하는 제어부(6)와, 이 제어부(6)의 출력에 따라 모터(8)를 구동시키는 모터 구동부(7)로 구성된다.

상기 압력 감지 센서(2)는 모터(8)의 회전으로 흡입력이 일정값 이상이 되면 온되게 구성되고, 상기 먼지 감지 센서(4)는 발광 다이오드와 수광 트랜지스터로 구성된다.

상기 압력 감지 센서(2)와 먼지 감지 센서(4)는 손잡이(11) 내부에 설치한다.

이와같은 종래 장치의 동작 과정을 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

최저의 소비 전력으로 진공 청소기가 운전되어 노즐(9)로 흡입된 먼지가 본체(12) 내부의 먼지 봉투에 집진될 때 손잡이(11) 내부에 설치된 먼지 감지 센서(4)는 발광 다이오드와 수광 트랜지스터 사이에 먼지가 지남에 의해 흡입되는 먼지를 감지하게 되고 먼지 감지부(5)는 상기 먼지 감지 센서(4)의 출력을 입력받아 먼지 감지 신호를 제어부(6)에 출력하게 된다.

이때, 먼지 감지부(5)의 출력을 입력받아 먼지의 흡입을 판별한 제어부(6)는 소비 전력을 제2도와 같이 계단식으로 증가시키면서 압력 감지부(3)의 출력이 고전위가 되는지 판별하고 상기 제어부(6)의 구동제어신호를 입력받은 모터 구동부(7)는 모터(8)의 회전력을 증가시키게 된다.

이에 따라, 모터(8)의 회전력 증가로 흡입력이 증가하여 일정값 이상이 될 때 압력 감지 센서(2)가 온되면 압력 감지부(3)가 고전위 신호를 출력하고 상기 압력 감지부(3)의 고전위 출력을 입력받은 제어부(6)는 상기 압력 감지 센서(2)가 온 될 때의 소비 전력을 고정시키므로써 모터(8)가 최적 상태로 회전하여 최적의 흡입력으로 진공 청소기가 동작하게 된다.

그러나, 종래에는 제3(a)도와 같이 진공 청소기가 전진할 때는 최적의 흡입력으로 운전을 하여 본체(12) 내부의 진공도를 제3(b)도와 같이 일정하게 유지하나 제3(c)도와 같이 후진할 때 노즐(9)과 청소면 사이에 일정 각도(θ)가 생기면 제3(d)도와 같이 진공도가 급격히 떨어지게 되어 흡입 효율이 급격히 감소하게 된다.

즉, 종래에는 후진시 진공도가 저하되어 흡입 효율이 급격히 떨어질 때 소비 전력을 보상할 수 없으므로 최적의 흡입력을 유지하지 못하여 깨끗한 청소 동작을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 일정 흡입력으로 청소를 수행하는 중에 후진 방향으로 주행할 때 노즐의 들림에 의해 흡입력이 저하되면 일정 흡입력이 되도록 소비 전력을 증가시키므로써 항상 일정한 진공도를 유지하여 최적의 청소를 수행하도록 한 진공 청소기 제어 장치 및 그 제어 방법을 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 운전을 시작하여 먼지 감지 수단으로 먼지의 흡입을 감지하면 제어 수단은 소비 전력을 증가시키면서 압력 감지 센서가 온되는지 판별하고 압력 감지 수단에서 상기 압력 감지 센서가 온되었다는 신호를 출력하면 상기 제어 수단은 소비 전력을 고정시킨 후 방향 감지 수단의 출력을 점검하여 후진하는지 판별하는 과정과, 상기 과정에서 방향 감지 수단으로 후진을 판별하였을 때 압력 감지 센서가 오프되면 제어 수단은 상기 압력 감지 센서가 온될 때까지 소비 전력을 증가시키고 상기 압력 감지 센서가 온되면 상기 제어 수단은 소비 전력을 고정시킨 후 방향 감지 수단의 출력을 점검하여 전진하는 판별하는 과정과, 상기 과정에서 전진을 판별하였을 때 제어 수단은 이전의 전진시 소비 전력으로 모터 구동 수단을 제어하므로써 최적의 청소 동작을 수행하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 제4도에 도시한 바와 같이, 진공 청소기의 전, 후진에 따른 방향 감지 센서(13)의 동작으로 주행 방향을 감지하는 방향 감지부(14)와, 모터(8)의 구동에 따른 압력 감지 센서(2)의 동작으로 흡입력이 일정값이 되는지 감지하는 압력 감지부(5)와, 먼지 감지 센서(4)로 흡입되는 먼지를 감지하는 먼지 감지부(5)와, 상기 방향 감지부(14), 압력 감지부(3) 및 먼지 감지부(5)의 출력을 연산하여 흡입력을 판별함에 의해 보상하므로써 최적의 청소 동작을 수행하는 제어부(6)와, 이 제어부(6)의 구동 제어 신호에 따라 상기 모터(8)를 구동시키는 모터 구동부(7)로 구성한다.

상기 압력 감지 센서(2)와 먼지 감지 센서(4)는 손잡이(11) 내부에 설치하여 구성하고, 상기 방향 감지 센서(13)는 노즐(9)의 바닥면 내부에 설치하여 구성한다.

상기 압력 감지부(3)는 전압(Vcc)에 역방향 접속된 다이오드(D1)에 입력 감지 센서(2)를 병렬 연결하고 상기 다이오드(D1)의 애노드에 일측이 접지된 저항(R1)과 콘덴서(C1)를 접속하여 그 접속점을 저항(R2)을 통해 제어부(6)에 접속하여 구성한다.

상기 압력 감지 센서(2)는 일정값 이상의 흡입력에 온되게 구성한다.

상기 방향 감지부(14)는 전압(Vcc)에 역방향 접속된 다이오드(D2)에 방향 감지 센서(13)를 병렬 연결하고 상기 다이오드(D2)의 애노드에 일측이 접지된 저항(R3)과 콘덴서(C2)를 접속하여 그 접속점을 저항(R4)을 통해 제어부(6)에 접속하여 구성한다.

상기 방향 감지 센서(13)는 노즐(9) 바닥면에 형성된 홈에 소정 길이의 방향 감지 레버(15)를 전진, 후진에 따라 회동되도록 고정하고 상기 방향 감지 레버(15)에 의호 온오프되는 마이크로 스위치(16)를 상기 노즐(9) 내부에 부착하여 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용 효과를 제5도 내지 제7도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 진공 청소기가 온되었을 때 제어부(6)는 먼지 감지부(5)의 출력을 점검하여 본체(12) 내부로 먼지가 흡입되는지 판별하는데, 먼지의 흡입을 감지하지 못하면 최저의 소비 전력을 유지시키게 된다.

그리고, 최저의 소비 전력을 유지시킬 때 노즐(9)로 흡입된 먼지가 본체(12) 내부의 먼지 봉투에 집진됨에 의해 손잡이(11) 내부에 설치된 먼지 감지 센서(4)가 발광 다이오드와 수광 트랜지스터 사이에 먼지가 지남에 의해 흡입되는 먼지를 감지하게 되면 먼지 감지부(5)는 상기 먼지 감지 센서(4)의 출력을 입력받아 먼지 감지 신호를 제어부(6)에 출력하게 된다.

이때, 먼지 감지부(5)의 출력을 입력받아 먼지가 흡입됨을 판별한 제어부(6)가 소비 전력을 제5도와 같이 계단식으로 증가시키면서 압력 감지부(3)의 출력이 고전위가 되는지 판별할 때 상기 제어부(6)의 구동제어신호를 입력받은 모터 구동부(7)는 모터(8)의 회전력을 증가시키게 된다.

이에 따라, 모터(8)의 회전력 증가로 흡입력이 증가하여 일정값 이상이 될 때 압력 감지 센서(2)가 온되면 압력 감지부(3)가 고전위 신호를 출력하고 상기 압력 감지부(3)의 고전위 출력을 입력받은 제어부(6)는 상기 압력 감지 센서(2)가 온될 때의 소비 전력을 고정시키므로써 모터 구동부(7)가 모터(8)를 최적 상태로 회전시켜 최적의 흡입력을 유지하게 한다.

한편, 청소 수행중에 제어부(6)는 방향 감지부(14)의 출력을 감지하여 주행 방향을 판별하는데, 제6(a)도와 같이 전진중일 때는 방향 감지 레버(15)가 마이크로 스위치(16)를 온시키므로써 방향 감지부(14)는 전압(Vcc)이 콘덴서(C2)에 충전됨과 아울러 저항(R4)을 통해 상기 제어부(6)에 입력되고, 후진될 때에는 제6(b)도와 같이 상기 방향 감지 레버(15)가 회동되어 상기 마이크로 스위치(16)가 오프되므로 다이오드(D2)가 전압(Vcc)을 차단하여 상기 제어부(6)에 저전위가 입력되어진다.

이때, 진공 청소기가 후진중일 때 노즐(9)이 청소면에서 들림에 의해 제3도와 같이 일정 각도(θ)가 발생하면 흡입력이 저하되어 압력 감지 센서(2)가 오프되고 압력 감지부(3)는 다이오드(D1)가 전압(Vcc)을 차단하므로 제어부(6)에 저전위가 입력된다.

이에 따라, 방향 감지부(14)의 저전위 출력으로 후진중임을 판별한 제어부(6)는 압력 감지부(3)의 저전위 출력으로 흡입력의 저하를 판별하면 소비 전력을 증가시키면서 압력 감지 센서(2)가 온되는지 판별하는데, 흡입력의 증가로 상기 압력 감지 센서(2)가 온되어 상기 압력 감지부(3)의 출력이 고전위가 되면 상기 제어부(6)는 상기 압력 감지 센서(2)의 온될 때의 소비 전력을 고정시켜 모터 구동부(7)를 통해 모터(8)를 최적 상태로 구동시키게 된다.

즉, 제5도에서 방향 감지 신호가(A)점과 같이 고전위에서 저전위로 되어 후진중일 때 노즐(9)의 들림에 의해 청소기 내의 진공도 저하로 압력 감지 신호가 고전위에서 저전위로 되면 제어부(6)는 전진시의 진공도가 되도록 소비 전력을 "CP1"에서 "CP2"로 상승시키므로써 압력 감지신호가 (C)점과 같이 저전위에서 고전위가 되어 최적 흡입력이 되게 한다.

그리고, 후진중 노즐(9)의 들림에 의해 소비 전력을 증가시킨 상태에서 방향 감지부(14)의 출력이 고전위가 되어 전진으로 바뀌면 제어부(6)는 이전의 전진시에 세팅되었던 소비 전력으로 세팅하여 청소를 수행하게 된다.

또한, 전진시의 소비 전력을 "CP1"으로 하여 최적의 흡입력을 유지하고 후진시 노즐(9)의 들림이 있을 때의 소비 전력을 "CP2"로 하여 최적의 흡입력을 유지하는 동작을 반복함에 따라 먼지 흡입이 없는 경우 제5도(D)점에서 소정 시간 간격을 두고 소비 전력이 최저 상태가 되게 하고 다시 먼지 흡입을 감지하면 청소 동작을 수행하게 된다.

상기와 같은 동작을 제7도를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼지 감지 센서(4)로 먼지 흡입을 판별한 경우 제어부(6)는 압력 감지 센서(2)가 온될 때까지 소비 전력을 증가시키고 상기 압력 감지 센서(2)가 온되면 그 압력 감지 센서(2)의 온될 때의 소비 전력을 고정시켜 모터 구동부(7)를 통해 모터(8)를 구동시키므로써 최적의 흡입력으로 청소를 수행하게 된다.

이때, 제어부(6)는 청소를 수행하면서 방향 감지 센서(13)를 점검하여 방향 감지부(14)의 출력이 저전위가 되어 후진 중이면 압력 감지 센서(2)가 오프되는지 판별하게 된다.

이에 따라, 압력 감지 센서(2)가 오프되어 압력 감지부(3)의 출력이 저전위가 되면 노즐(9)의 들림을 판별한 제어부(6)는 상기 압력 감지 센서(2)가 온될 때까지 소비 전력을 증가시키므로써 전진시와 같은 최적의 흡입력으로 청소를 수행하게 된다.

그리고, 방향 감지부(14)의 출력이 고전위가 되어 전진중이면 후진 이전의 전진시 소비 전력으로 세팅하여 모터 구동부(7)를 통해 모터(8)를 구동시키므로써 최적의 흡입력을 유지하게 된다.

따라서, 상기와 같은 동작은 먼지가 감지되지 않을 때까지 반복하여 최적 상태의 청소 동작을 수행하게 된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 노즐의 들림에 의해 진공도가 저하되어 흡입력이 떨어지면 소비 전력을 증가시키므로써 청소면의 종류 및 청소 동작 상태에 상관없이 항상 일정한 진공도에 따른 최적의 흡입력을 유지하여 청소 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 청소 동작을 수행함에 따라 흡입되는 먼지량을 감지하는 먼지 감지 수단과, 청소기의 흡입력에 따른 압력을 감지하는 압력 감지 수단과, 청소기의 진행 방향을 감지하는 방향 감지 수단과, 상기 먼지 감지 수단, 압력 감지 수단 및 방향 감지 수단의 출력을 연산하여 최적의 진공 상태인지 판별하는 마이크로 프로세서와, 이 마이크로 프로세서의 구동 제어 신호에 따라 모터를 구동시키는 모터 구동 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 진공 청소기 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 방향 감지 수단은 청소기의 진행 방향에 따라 회동되는 방향 감지 레버와, 이 방향 감지 레버의 회동에 따라 온/오프되는 마이크로 스위치와, 이 마이크로 스위치의 오프되면 후진 감지 신호를 제어 수단에 출력하는 방향 감지부로 구성한 것을 특징으로 하는 진공 청소기 제어 장치.
3. 운전을 시작하여 먼지가 유입되면 소비 전력을 증가시키면서 압력 센서가 온되는지 판별하는 제1단계와, 제1단계에서 압력 센서가 온되면 소비 전력을 고정시키고 후진되는지 판별하는 제2단계와, 제2단계에서 후진될 때 압력 센서가 오프되는지 판별하는 제3단계와, 제3단계에서 압력 센서가 오프되면 소비 전력을 증가시면서 압력 센서가 온되는지 판별하는 제4단계와, 제4단계에서 압력 센서가 온되면 소비 전력을 고정시키고 청소기가 전진하는지 판별하는 제5단계와, 제5단계에서 청소기가 전진하면 이전 전진시의 소비 전력으로 세팅하어 청소 동작을 수행하는 제6단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공 청소기 제어 방법.