WO2013151225A1 - 스마트 터치식 자동 수전 장치 - Google Patents

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WO2013151225A1
WO2013151225A1 PCT/KR2012/011236 KR2012011236W WO2013151225A1 WO 2013151225 A1 WO2013151225 A1 WO 2013151225A1 KR 2012011236 W KR2012011236 W KR 2012011236W WO 2013151225 A1 WO2013151225 A1 WO 2013151225A1
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WO
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unit
amplitude change
threshold value
touch
hanger housing
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PCT/KR2012/011236
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English (en)
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Inventor
고영호
Original Assignee
주식회사 이엠티
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
    • E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/46—Mechanical actuating means for remote operation

Definitions

  • the present invention relates to a smart touch type automatic receiving device, and more particularly, to analyze a signal by measuring the amplitude of a reference voltage that changes when a user touches a metal hanger housing in a kitchen faucet or a bathroom shower booth. After that, it automatically controls the water supply, and more particularly, it relates to a smart touch type automatic power receiving device which can operate at high speed by reducing the malfunction by filtering the amplitude change data obtained by using a high-speed measuring cycle that senses the body.
  • a device for automatically controlling an electronic faucet, a shower booth, and the like is mainly used with a switch, an infrared sensor, and a touch sensor.
  • control unit In operation, when a signal is detected from a contact sensor, an infrared sensor, or a capacitive touch sensor of the switch, the control unit applies an electric signal to the solenoid unit to open or close the solenoid unit to start or stop water supply.
  • the method using the contact sensor of the switch has a mechanical driving part, so there are many malfunctions, and there is a problem that the contact point deteriorates over time, and the method using the infrared sensor has a problem in the range and sensitivity of the sensor. Therefore, there is a problem in that it is determined whether or not the operation, and the response speed at the time of detection is not fast to provide a quick water supply to the user.
  • the conventional method has a significant defect that does not respond to external noise by the detection method using the frequency.
  • the capacitor is increased by one more.
  • a capacitor acts as a kind of alternating current load, there is an impedance, which is a property that disturbs the flow of electricity, similar to a resistance or inductance, and because of this property, a frequency shift occurs. Therefore, the role of the antenna is also parallel, and EMI (Electro Magnetic Interference) generated when the surrounding electronic devices such as a mobile phone, a refrigerator, a TV, or a gas range is flowed into an electrode (which serves as an antenna). Even when the body is not in contact with the frequency changes the problem is very likely to malfunction.
  • EMI Electro Magnetic Interference
  • the first object of the present invention is to control the stable automatic water supply according to the user's touch by removing the malfunction by configuring the AD conversion unit resistant to external noise.
  • the second object of the present invention is to install and configure the amplitude change measuring unit in a hanger housing made of a conductor so that the entire hanger housing serves as an electrode to provide a touch area of a large area to the user, so that the touch operation can be easily performed. have.
  • a third object of the present invention is to provide a color spectrum by using a three-color LED having a variety of color expressive power by separating the temperature measurement results by temperature to make the user feel sensitivity.
  • the body 400 It is formed on the other side of the hanger housing, the body 400, the cold and hot water control valve 410 is formed on one side;
  • An amplitude change measuring means 605 installed in the hanger housing for measuring the amplitude change of the capacitance
  • An AD converter 610 for converting the amplitude change measurement value into a digital signal
  • a threshold value analysis unit 615 for analyzing whether the threshold value stored in the memory unit is less than the threshold value
  • a memory unit 645 for storing the threshold value information and the water supply cutoff time information
  • a control box 600 including a faucet control unit 655 for acquiring an analysis result value of the threshold value analysis unit to control the solenoid valve and displaying the LED in accordance with the battery remaining capacity and the temperature measurement value;
  • the LED unit 500 for displaying the remaining capacity measured by the battery monitoring unit, the temperature measurement value measured by the temperature measuring unit.
  • the AD conversion unit resistant to external noise is configured to eliminate malfunctions, thereby providing a stable automatic water supply control according to the user's touch.
  • the amplitude change measurement unit is installed in a hanger housing made of a conductor so that the entire hanger housing functions as an electrode, thereby providing a user with a large area of touch area, so that water supply can be automatically adjusted when a touch operation is easily performed. Will provide an effect.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a smart touch automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective front view of the smart touch type automatic power reception device according to the embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view of the body of the smart touch automatic receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a hanger housing of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view illustrating an amplitude change measuring unit and a signal wire of the smart touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view illustrating an example in which an amplitude change measuring unit and a signal wiring are coupled to a hanger housing of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a control box of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a touch area of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing a water supply output when automatic and manual of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a water supply method at the time of touch of the smart touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a monitoring method of a battery monitoring unit of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating color changes of an LED unit during temperature measurement of a temperature measuring unit of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is an exemplary view illustrating an example of a method of measuring amplitude change of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is an exemplary view showing an example of a detection method using a frequency of a touch type device according to an embodiment of the prior art.
  • FIG. 18 is an exemplary view illustrating electromagnetic formation of an electrode of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an amplitude of a voltage that changes according to various operation inputs of a user according to an exemplary embodiment of the present invention on a time axis.
  • 20 is an exemplary view illustrating a noise experiment example of the smart touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • 21 is a result chart of performing a noise experiment using the amplitude measurement method and the conventional pulse method of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a smart touch automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective front view of the smart touch type automatic power reception device according to the embodiment of the present invention.
  • the smart touch type automatic power receiving device is formed on the hanger housing 100 formed of a non-insulator, the spray 200 formed on one side of the hanger housing, and the other side of the hanger housing.
  • the body 400 having a cold / hot water control valve 410 is formed on one side, the control box 600, and formed on the lower side of the body, the remaining capacity measured by the battery monitoring unit, measured by the temperature measuring unit And an LED unit 500 for displaying the temperature measurement value.
  • the mixed water mixed with the hot water and cold water supplied by the hot water inlet water pipe 10 and the cold water inlet water pipe 20 is discharged through the output water pipe 690 through the mixed water inlet water pipe 660 to supply water by spraying. It will have a structure to be supplied.
  • Figure 5 is a perspective view of the body of the smart touch automatic receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • the upper side of the body of the smart touch automatic receiving device is configured hanger housing that can be rotated 180 degrees, the spray housing is formed on one side of the hanger housing.
  • an insulating washer 300 is formed between the spray and the hanger housing, and between the hanger housing and the body so that the entire hanger housing can be set as a touch area instead of a touch of any specific part, even if the user touches the hanger housing anywhere. By detecting this, the water supply is provided.
  • the amplitude change measurement unit is installed in a hanger housing made of a conductor (non-insulator), and thus, the entire hanger housing functions as an electrode, thereby providing a user with a large area of touch area so that the touch operation can be easily performed.
  • FIG. 6 is a perspective view of a hanger housing of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • an insulating washer 300 is provided on the upper side and the lower side of the hanger housing, and the amplitude change measuring means 605 is formed in the hanger housing.
  • amplitude change measuring unit fastening member It is formed along the circumference of the amplitude change measuring unit fastening member, one side is connected to the signal wire 695, and comprises an amplitude change measuring unit 605c for measuring the amplitude change of the capacitance.
  • the amplitude change measuring part fastening member 605a is formed to be coupled to the hanger housing, and is inserted into and fixed in a hole formed at the lower side of the hanger housing as shown in the drawing.
  • the amplitude change measuring unit support 605b is formed under the amplitude change measuring unit fastening member to block the amplitude change measuring unit from being spaced apart from the outside.
  • the amplitude change measuring unit 605c is formed along the circumference of the amplitude change measuring unit fastening member, and one side thereof is connected to the signal wire 695, and measures the amplitude change of the capacitance.
  • FIG. 7 is an exemplary view illustrating an amplitude change measuring unit and a signal wire of the smart touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view illustrating an example in which an amplitude change measuring unit and a signal wiring are coupled to a hanger housing of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • the signal line is formed on one side of the amplitude change measurement unit, the signal line is connected to the control box.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a control box of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • a solenoid valve 620 connected to the touch-type output water pipe
  • a mixed bypass linker 680 to which the solenoid valve and the manual output water pipe are connected;
  • It is configured to include an output water pipe 690 connected to the other side of the mixed bypass linker to output water.
  • the user control unit 650 is formed on one side of the control box, as shown in the figure, it is formed so that the user can select the manual and touch type.
  • the user can select whether to operate manually or automatically as needed.
  • the mixed water inlet conduit 660 is formed on the upper side of the user control unit, the temperature measuring unit 635 is formed at one end of the mixed water inlet conduit to measure the temperature of the incoming mixed water is sent to the faucet control unit.
  • the touch type output water pipe 675 and the manual output water pipe 670 are formed under the user control unit so that the movement path of the mixed water is changed according to a condition selected by the user.
  • the solenoid valve 620 is connected to the touch-type output water pipe, the solenoid valve is operated under the control of the faucet control unit in the case of the touch type to supply the mixed water.
  • the mixing bypass linker 680 is a solenoid valve and a manual output water pipe is connected to serve to introduce the mixed water into the output water pipe.
  • the output water pipe 690 is connected to the other side of the mixed bypass linker to output the water supply.
  • the battery unit and the power receiving control unit is installed in the control box.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a touch area of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • the touch area of the present invention becomes the entire hanger housing and the hanger housing itself is configured to be rotatable.
  • the touch area is separated from the spray and the body so that water is not supplied when the spray position is changed.
  • the spray becomes a non-touch area so that it can be rotated and at the same time pull the spray out.
  • the LED portion is formed on the lower side, green during operation, red flashing when the battery is insufficient, temperature display (red in the case of hot water, blue in the case of cold water, etc.) to perform.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing a water supply output when automatic and manual of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • control box 600 of the smart touch type automatic power receiving device includes:
  • An AD converter 610 for converting the amplitude change measurement value into a digital signal
  • a threshold value analysis unit 615 for analyzing whether the threshold value stored in the memory unit is less than the threshold value
  • a memory unit 645 for storing the threshold value information and the water supply cutoff time information
  • the solenoid valve is controlled by obtaining the analysis result value of the threshold value analysis unit, and the faucet control unit 655 is configured to display the LED unit according to the remaining battery capacity and the temperature measurement value.
  • the amplitude change value of the capacitance measured by the amplitude change measuring unit 605 is obtained by the A / D converter 610 and converted into a digital signal, which is a digital filter using a fast sampling time. It is intended for use, and is designed to solve the problem of serious malfunctions.
  • the threshold value analyzer 615 acquires the threshold value stored in the memory unit and analyzes whether the threshold value is less than the threshold value.
  • the solenoid valve 620 receives the operation signal from the faucet control unit when the result analyzed by the threshold value analysis unit is less than the threshold value to provide water supply.
  • the battery monitoring unit 630 is for measuring the remaining capacity of the battery unit
  • the timer unit 640 is for counting the time to automatically cut off the water supply.
  • the memory unit 645 stores threshold value information and water supply cutoff time information.
  • the threshold value information includes an amplitude magnitude value when the human body contacts, an amplitude magnitude value when the human body contacts after wearing the paddock, and rubber. When contacted after wearing the glove may mean the amplitude value information, and if the information is stored to recognize it provides an advantage that can be operated even when wearing the glove.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a water supply method at the time of touch of the smart touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • the automatic water supply can be opened and closed only by manual operation, so that the water is supplied only by manual operation.
  • the automatic mode is entered, and when the touch area is touched, the corresponding amplitude change value is acquired by the AD converter 610 (S200), and the threshold value analyzer 615 stores the memory.
  • the threshold value stored in the unit is acquired to analyze whether the value is less than the threshold value (S300).
  • the solenoid valve 620 receives the operation signal from the faucet control unit (S400) to provide the water supply (S500).
  • the temperature measurement unit is to measure the temperature (S450), the temperature obtained by the faucet control unit displays the LED color corresponding to the temperature on the LED unit (S510) and the timer unit for blocking the water supply at a predetermined time Operation (S520).
  • the corresponding amplitude change value is acquired by the AD converter 610 (S700), and the threshold stored in the memory unit by the threshold analysis unit. The value is obtained to analyze whether it is less than the threshold value (S800).
  • the solenoid valve 620 receives the cutoff signal from the faucet control unit (S900) to cut off the water supply (S1000).
  • the power receiving control unit sends a stop signal to the LED unit to end the temperature display (S950).
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a monitoring method of a battery monitoring unit of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • the battery monitoring unit converts the voltage of the battery unit into a digital signal (S2000)
  • the battery monitoring unit analyzes whether the converted voltage value is lower than or equal to a threshold (S2100). By sending the LED to blink (S2200).
  • the voltage threshold information is stored in the memory unit and managed.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating color changes of an LED unit during temperature measurement of a temperature measuring unit of a smart touch type automatic power receiving device according to an embodiment of the present invention.
  • the temperature measurement unit measures the temperature (S3000). For example, when the temperature is 19 degrees or less, the blue series LED is displayed (S3100), but the lower the temperature, the more blue the color. Control may also be performed.
  • the orange series LED S3200
  • it may be controlled by varying the orange series according to the temperature change.
  • the red series LED display (S3300) may be performed. However, the higher the temperature, the darker the red color.
  • the memory unit stores and manages color information displayed for each temperature.
  • the water supply may be supplied for a time determined by the memory unit. For example, when the water supply is set to 15 minutes, the water supply is performed for 15 minutes.
  • a predetermined time for example, 5 seconds to 15 seconds is set in the memory unit
  • water is supplied for 5 seconds to 15 seconds. For example, if you hold onto a hanger housing or hold it for a certain period of time, you can set the operation to not supply water.
  • the amplitude change measuring means is characterized in that it can automatically adjust the water supply by detecting a small amplitude change generated when the body is close to the user even without a direct touch according to the threshold value.
  • 16 is an exemplary view illustrating an example of a method of measuring amplitude change of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • the amplitude of the voltage charged in the mesh changes, resulting in a noticeable difference between when there is no contact and when the contact is made.
  • 17 is an exemplary view showing an example of a detection method using the frequency of the touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the prior art.
  • the added capacitor may be configured to increase the charge / discharge time to reduce the number of pulses, to change the number of pulses, and to configure a sensor unit that reacts to the body by measuring the number of pulses.
  • FIG. 18 is an exemplary view illustrating electromagnetic formation of an electrode of a smart touch type automatic power reception device according to an embodiment of the present invention.
  • the electrostatic induction causes the electric charges inside the electrode to move toward the human body.
  • the amplitude decreases and, conversely, the amplitude increases. It may be possible to detect and perform various operations.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an amplitude of a voltage that changes according to various operation inputs of a user according to an exemplary embodiment of the present invention on a time axis.
  • the amplitude is measured to the maximum value of the range that can be measured, such as an untouched area, and when a touch occurs, such as a touched area, the touch is touched twice consecutively as a double touched area.
  • the amplitude value drops by a touch time
  • the amplitude value drops by a certain distance, and various amplitude patterns are detected. It may be possible to apply a variety of operations.
  • 20 is an exemplary view illustrating a noise experiment example of the smart touch type automatic power receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • the noise device is configured to measure various phenomena that occur when the noise signal is inserted into the electrode.
  • This equipment is designed to meet the IEC61000-4-6 standard specified by the International Electrotechnical Commission and can measure the satisfaction of the standard.
  • 21 is a result chart of performing a noise experiment using the amplitude measurement method and the conventional pulse method of the present invention.
  • the result of applying the noise device to the electrode to insert the noise signal is a result of the amplitude measurement method, which proves excellent result of no response and no malfunction only in a specific frequency band of 10V or more.
  • the measurement method there is a very unstable result which causes no response or malfunction in almost all sections.
  • the present invention relates to a smart touch type automatic receiving device, and after analyzing the signal by measuring the amplitude of the reference voltage changes when the user touches the hanger housing made of metal in the kitchen faucet or the shower booth of the bathroom, In order to control the water supply, it is possible to reduce the malfunction and operate at a high speed by filtering the amplitude change data acquired by using a high-speed measurement cycle that is sensitive to the body.

Abstract

본 발명은 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주방의 수도꼭지나 화장실의 샤워부스 등에서 사용자가 금속 재질의 행거 하우징을 터치할 경우에 변화되는 기준 전압의 진폭을 측정하여 신호를 분석한 후, 자동으로 급수를 제어하는 것이며, 특히 신체를 감응하는 고속의 측정 주기를 활용하여 획득한 진폭 변화 데이터를 필터링하여 오작동을 줄이고 고속으로 작동할 수 있는 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것이다.

Description

스마트 터치식 자동 수전 장치
본 발명은 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주방의 수도꼭지나 화장실의 샤워부스 등에서 사용자가 금속 재질의 행거 하우징을 터치할 경우에 변화되는 기준 전압의 진폭을 측정하여 신호를 분석한 후, 자동으로 급수를 제어하는 것이며, 특히 신체를 감응하는 고속의 측정 주기를 활용하여 획득한 진폭 변화 데이터를 필터링하여 오작동을 줄이고 고속으로 작동할 수 있는 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자식으로 이루어진 수도꼭지, 샤워부스 등을 자동제어하는 장치는 주로 스위치, 적외선 센서, 터치 센서 등이 사용되고 있다.
작동 방식으로는 스위치의 접점센서, 적외선 센서, 정전용량 터치 센서 등에서 신호가 검출되면 제어부에서 솔레노이드부에 전기 신호를 인가함으로써 솔레노이드부가 열리거나 닫히게 되어 급수를 시작하거나 정지하도록 하는 것이다.
상기 방식의 문제점으로 스위치의 접점센서를 이용한 방식은 기계적인 구동부를 지니고 있어 오작동이 많고, 시간이 지남에 따라 접촉점이 열화하여 고장나는 문제점이 있었고, 적외선 센서를 이용한 방식은 센서의 범위 및 감도에 따라 작동 유/무가 결정되고, 검출할 때의 응답속도가 빠르지 않아 사용자에게 신속한 급수를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
그리고, 정전용량 터치 센서의 경우, 기존의 방법은 주파수를 이용한 검출 방법으로 외부 노이즈에 대응하지 못하는 상당한 결함이 존재하였다.
좀 더 구체적으로 설명하자면, 사용자의 신체가 전극(정전용량변화부)에 접촉하는 행위를 등가 회로로 표현하게 되면 커패시터가 하나 더 증가하는 것과 같은 식으로 표현된다.
커패시터는 일종의 교류부하로 작용하기 때문에 저항이나 인덕턴스와 유사하게 전기의 흐름을 방해하는 성질인 임피던스가 존재하며 이러한 성질 때문에 주파수의 변위가 생기게 되는데, 전극(정전용량변화부)의 경우 도체 성분이 많기 때문에 안테나의 역할도 병행하고 있어 휴대전화, 냉장고, TV 혹은 가스레인지 등의 주변 전자기기 등이 작동하게 될 경우 발생되는 EMI(Electro Magnetic Interference)가 전극(안테나 역할을 수행하게 됨.)으로 흘러들어가 신체가 접촉되지 않는 상황에서도 주파수가 변화되어 오작동할 가능성이 매우 높은 문제점이 발생하게 된다.
상기 오작동의 문제는 사용자의 의지와 상관없이 스스로 작동하게 되는 것으로써, 적외선 센서처럼 사용자의 불편함과는 본질적으로 매우 다른 심각한 문제점인 것이다.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 제 1 목적은 외부 노이즈에 강한 에이디변환부를 구성하여 오작동을 제거하여 사용자의 터치에 따른 안정적인 자동 급수를 제어하는데 있다.
본 발명의 제 2 목적은 진폭변화측정부를 도체로 구성된 행거하우징에 설치 구성하여 행거하우징 전체가 전극 역할을 수행하게 되어 넓은 면적의 터치 영역을 사용자에게 제공함으로써, 손쉽게 터치 동작을 수행할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 제 3 목적은 다양한 색 표현력을 지닌 3색 LED를 활용해 온도측정 결과를 온도별로 구분하여 Color Spectrum으로 제공하여 사용자에게 감성을 느낄 수 있도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치는,
비절연체로 형성되는 행거하우징(100)과;
행거하우징의 일측에 형성되는 스프레이(200)와;
행거하우징의 타측에 형성되며, 일측에 냉온수조절밸브(410)가 형성되는 몸체(400)와;
행거하우징에 설치 구성되어 정전 용량의 진폭 변화를 측정하기 위한 진폭변화측정수단(605)과;
진폭 변화 측정값을 디지털 신호로 변환하기 위한 에이디변환부(610)와,
메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석하기 위한 임계치값분석부(615)와,
임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 작동 신호를 수신하여 급수를 제공하기 위한 솔레노이드밸브(620)와,
전원을 공급하기 위한 배터리부(625)와,
상기 배터리부의 잔여 용량을 측정하기 위한 배터리모니터링부(630)와,
혼합수의 온도를 감지하기 위한 온도측정부(635)와,
자동으로 급수를 차단하기 위한 시간을 카운팅하기 위한 타이머부(640)와,
임계치값 정보, 급수 차단 시간 정보를 포함하여 저장하는 메모리부(645)와,
수동식 혹은 터치식 급수 공급을 선택하기 위한 사용자조작부(650)와,
임계치값분석부의 분석 결과값을 획득하여 솔레노이드밸브를 제어하며, 배터리 잔여용량 및 온도측정값에 따라 엘이디부에서 표시하도록 하는 수전제어부(655)를 포함하여 구성되는 제어박스(600)와;
상기 몸체의 하측에 형성되며, 배터리모니터링부에 의해 측정된 잔여 용량, 온도측정부에 의해 측정된 온도측정값을 표시하기 위한 엘이디부(500);를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치는,
외부 노이즈에 강한 에이디변환부를 구성하여 오작동을 제거하여 사용자의 터치에 따른 안정적인 자동 급수를 제어하는 효과를 제공하게 된다.
또한, 진폭변화측정부를 도체로 구성된 행거하우징에 설치 구성하여 행거하우징 전체가 전극 역할을 수행하게 되어 넓은 면적의 터치 영역을 사용자에게 제공함으로써, 손쉽게 터치 동작을 수행하였을 때 자동으로 급수를 조절할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 다양한 색 표현력을 지닌 3색 LED를 활용해 온도측정 결과를 온도별로 구분하여 Color Spectrum으로 제공하여 사용자에게 감성을 느낄 수 있도록 하는 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 투시 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 투시 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 몸체 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 행거하우징사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 진폭변화측정부와 시그널 배선을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 행거하우징에 진폭변화측정부와 시그널 배선이 결합된 예를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 제어박스 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 터치 영역을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 자동 및 수동시 출력되는 급수를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 터치시 급수 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 배터리모니터링부의 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 온도측정부의 온도 측정시 엘이디부의 색변화를 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 진폭 변화 측정 방법의 예를 나타낸 예시도이다.
도 17은 종래의 기술의 실시예에 따른 터치식 장치의 주파수를 이용한 검출 방법의 예를 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 전극의 전자기형성을 나타낸 예시도이다.
도 19은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 다양한 동작입력에 따라 변화하는 전압의 진폭을 시간 축 위에 표현한 도표이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 노이즈 실험 예를 나타낸 예시도이다.
도 21은 본 발명의 진폭 측정 방식과 종래의 펄스 방식을 이용하여 노이즈 실험을 수행한 결과 도표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 스마트 터치식 자동 수전 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 투시 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 투시 정면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 스마트 터치식 자동 수전 장치는 비절연체로 형성되는 행거하우징(100)과, 행거하우징의 일측에 형성되는 스프레이(200)와, 행거하우징의 타측에 형성되며, 일측에 냉온수조절밸브(410)가 형성되는 몸체(400)와, 제어박스(600)와, 상기 몸체의 하측에 형성되며, 배터리모니터링부에 의해 측정된 잔여 용량, 온도측정부에 의해 측정된 온도측정값을 표시하기 위한 엘이디부(500);를 포함하여 구성되게 된다.
이때, 온수 유입 수도관(10)과 냉수 유입 수도관(20)에 의해 공급되는 온수 및 냉수를 혼합한 혼합수가 혼합수 유입수도관(660)을 거쳐 출력 수도관(690)을 통해 출수되어 스프레이에 의해 급수가 공급되는 구조를 가지게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 몸체 사시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 스마트 터치식 자동 수전 장치의 몸체의 상측에는 180도 회전이 가능한 행거하우징이 구성되어 있으며, 행거하우징의 일측에는 스프레이가 형성되게 된다.
이때, 스프레이와 행거하우징 사이와, 행거하우징과 몸체 사이에 절연와샤(300)가 형성되어 어느 특정 부위의 터치가 아닌 행거하우징 전체를 터치 영역으로 설정될 수 있어 사용자가 행거하우징 아무데나 터치를 하더라도 이를 감지하여 급수가 공급되는 구성을 가지게 된다.
이를 위하여 진폭변화측정부를 도체(비절연체)로 구성된 행거하우징에 설치 구성하여 행거하우징 전체가 전극 역할을 수행하게 되어 넓은 면적의 터치 영역을 사용자에게 제공함으로써, 손쉽게 터치 동작을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 행거하우징사시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 행거하우징의 상측과 하측에는 절연와샤(300)가 설치 구성되며, 행거하우징에 진폭변화측정수단(605)을 형성하게 된다.
이때, 상기 진폭변화측정수단(605)은,
행거하우징과 결합시키기 위한 진폭변화측정부체결부재(605a)와,
상기 진폭변화측정부체결부재의 하측에 형성되어 진폭변화측정부를 지지하기 위한 진폭변화측정부지지대(605b)와,
상기 진폭변화측정부체결부재의 둘레를 따라 형성되며, 일측이 시그널 배선(695)과 연결되어 있으며, 정전 용량의 진폭 변화를 측정하기 위한 진폭변화측정부(605c)를 포함하여 구성되게 된다.
상기 진폭변화측정부체결부재(605a)는 행거하우징과 결합시키도록 형성되며, 도면에 도시한 바와 같이 행거하우징의 하측에 형성된 홀에 삽입 고정하게 된다.
또한, 진폭변화측정부지지대(605b)를 진폭변화측정부체결부재의 하측에 형성하여 진폭변화측정부가 외부로 이격되는 것을 차단하게 된다.
상기 진폭변화측정부(605c)는 진폭변화측정부체결부재의 둘레를 따라 형성되며, 일측이 시그널 배선(695)과 연결되어 있으며, 정전 용량의 진폭 변화를 측정하게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 진폭변화측정부와 시그널 배선을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 행거하우징에 진폭변화측정부와 시그널 배선이 결합된 예를 나타낸 예시도이다.
도 7 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 진폭변화측정부의 일측에는 시그널 배선이 형성되어 있으며, 시그널 배선은 제어박스와 연결되게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 제어박스 단면도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제어박스는,
일측에 형성되는 사용자조작부(650)와,
사용자조작부의 상측에 형성되는 혼합수유입수도관(660)과,
혼합수유입수도관의 일단에 형성되는 온도측정부(635)와,
사용자조작부의 하측에 형성되는 터치식출력수도관(675) 및 수동식출력수도관(670)과,
상기 터치식출력수도관에 연결되는 솔레노이드밸브(620)와,
상기 솔레노이드밸브와 수동식출력수도관이 연결되는 혼합바이패스링커(680)와,
상기 혼합바이패스링커의 타측에 연결되어 급수를 출력시키는 출력수도관(690)을 내부에 포함하여 구성되게 된다.
상기 사용자조작부(650)는 제어박스의 일측에 형성되게 되며, 도면에 도시한 바와 같이, 수동식 및 터치식을 사용자가 선택할 수 있도록 형성되어 진다.
즉, 사용자가 필요에 따라 수동으로 조작할 것인지 자동으로 조작할 것인지를 선택할 수 있도록 하는 것이다.
상기 혼합수유입수도관(660)은 사용자조작부의 상측에 형성되게 되며, 온도측정부(635)가 혼합수유입수도관의 일단에 형성되어 유입되는 혼합수의 온도를 측정하여 수전제어부에 송출하게 된다.
상기 사용자조작부의 하측에 터치식출력수도관(675)과 수동식출력수도관(670)을 형성하게 되어 사용자가 선택하는 조건에 따라 혼합수의 이동 경로를 달리하게 되는 것이다.
상기 솔레노이드밸브(620)는 터치식출력수도관에 연결되어 터치식일 경우에 수전제어부의 제어에 따라 솔레노이드밸브가 작동하여 혼합수가 공급되는 것이다.
상기 혼합바이패스링커(680)는 솔레노이드밸브와 수동식출력수도관이 연결되어 있어 혼합수를 출력수도관으로 유입시키는 역할을 수행하는 것이다.
출력수도관(690)은 상기 혼합바이패스링커의 타측에 연결되어 급수를 출력시키게 되는 것이다.
물론 도면에 도시한 바와 같이, 배터리부와 수전제어부는 제어박스 내부에 설치 구성하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 터치 영역을 나타낸 예시도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 터치 영역은 행거하우징 전체가 되며 행거하우징 자체가 회전이 가능하도록 구성하게 된다.
즉, 터치 영역을 스프레이와 몸체로부터 분리하여 스프레이 위치 변경시 급수가 되지 않도록 하는 것이다.
종래에는 터치시 무조건 급수가 공급되므로 스프레이의 위치를 변경하기 위하여 터치하더라도 무조건 급수가 공급되는 문제점이 발생하였으나, 본 발명의 경우에는 터치영역을 분리하여 상기 문제점을 해결하게 된다.
예를 들어, 스프레이는 비터치영역이 되므로 회전이 가능하며 동시에 밖으로 스프레이를 끌어당겨 사용할 수도 있는 것이다.
한편, 하측에는 엘이디부가 형성되어 작동시 녹색, 배터리 부족시 붉은색 점멸, 온도 표시(온수일 경우에 붉은색, 냉수일 경우에 파랑색 등)를 수행하게 된다.
이는 사용자에게 미적 감성을 제공하는 효과가 발생하게 된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 자동 및 수동시 출력되는 급수를 나타낸 예시도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 수동일 경우에는 바로 급수가 공급되지만, 자동일 경우에는 솔레노이드밸브가 작동할 경우에 급수가 공급되는 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 블록도이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 스마트 터치식 자동 수전 장치의 제어박스(600)는,
진폭 변화 측정값을 디지털 신호로 변환하기 위한 에이디변환부(610)와,
메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석하기 위한 임계치값분석부(615)와,
임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 작동 신호를 수신하여 급수를 제공하기 위한 솔레노이드밸브(620)와,
전원을 공급하기 위한 배터리부(625)와,
상기 배터리부의 잔여 용량을 측정하기 위한 배터리모니터링부(630)와,
혼합수의 온도를 감지하기 위한 온도측정부(635)와,
자동으로 급수를 차단하기 위한 시간을 카운팅하기 위한 타이머부(640)와,
임계치값 정보, 급수 차단 시간 정보를 포함하여 저장하는 메모리부(645)와,
수동식 혹은 터치식 급수 공급을 선택하기 위한 사용자조작부(650)와,
임계치값분석부의 분석 결과값을 획득하여 솔레노이드밸브를 제어하며, 배터리 잔여용량 및 온도측정값에 따라 엘이디부에서 표시하도록 하는 수전제어부(655)를 포함하여 구성되게 된다.
즉, 진폭변화측정수단(605)에 의해 측정된 정전 용량의 진폭 변화값을 에이디(A/D)변환부(610)에서 획득하여 디지털 신호로 변환하게 되는데, 이는 고속 샘플링 타임을 이용한 디지털 필터를 사용하기 위한 것이며, 이는 심각하게 대두되는 오작동의 문제점을 해결하기 위하여 구성한 것이다.
상기 임계치값분석부(615)는 메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석하게 된다.
이때, 솔레노이드밸브(620)는 임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 작동 신호를 수신하여 급수를 제공하게 된다.
상기 배터리모니터링부(630)는 배터리부의 잔여 용량을 측정하기 위한 것이며, 타이머부(640)는 자동으로 급수를 차단하기 위한 시간을 카운팅하기 위한 것이다.
예를 들어, 15분으로 설정하게 되면, 15분을 카운팅하게 되며, 최초 터치 후 급수가 공급되고, 카운팅이 시작되며 두번째 터치가 이루어져야 급수가 차단되는데, 두번째 터치가 발생하지 않게 되면 15분의 카운팅이 종료된 후, 솔레노이드밸브에 작동 신호를 전송하여 급수를 차단하게 되는 것이다.
상기 메모리부(645)에는 임계치값 정보, 급수 차단 시간 정보를 포함하여 저장하게 되는데, 임계치값 정보는 인체가 접촉할 경우의 진폭 크기값, 목장갑을 착용한 뒤 접촉할 경우에 진폭 크기값, 고무장갑을 착용한 뒤 접촉할 경우에 진폭 크기값 정보를 의미할 수 있으며, 해당 정보를 저장하게 되면 이를 인식하여 장갑 착용시에도 작동이 가능한 장점을 제공하게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 터치시 급수 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 터치시 급수 방법은,
먼저, 수동 밸브의 열림을 체크(S100)하게 되어 열려 있으면 자동 급수를 하지 않고, 수동으로만 열고 닫을 수 있어, 수동 조작으로만 급수를 하게 된다.
만일, 수동 밸브가 열려있지 않으면 자동 모드로 진입하게 되어 터치 영역을 터치할 경우에 해당 진폭 변화값을 에이디변환부(610)에서 획득(S200)하게 되며, 임계치값분석부(615)에 의해 메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석(S300)하게 된다.
이때, 임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 솔레노이드밸브(620)가 작동 신호를 수신(S400)하여 급수를 제공(S500)하게 된다.
또한, 온도측정부에서 온도를 측정(S450)하게 되는데, 측정된 온도를 수전제어부에서 획득하여 엘이디부에 해당 온도에 맞는 엘이디 색을 표시(S510)하게 되며 정해진 시간에 급수를 차단하기 위한 타이머부가 작동(S520)하게 된다.
이후, 급수 차단 카운팅이 완료되면 바로 급수를 차단(S1000)하게 된다.
한편, 급수 차단 카운팅이 완료되지 않은 상태(S600)에서 터치 신호를 수신받게 되면 해당 진폭 변화값을 에이디변환부(610)에서 획득(S700)하게 되며, 임계치값분석부에 의해 메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석(S800)하게 된다.
이때, 임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 솔레노이드밸브(620)가 차단 신호를 수신(S900)하여 급수 공급을 차단(S1000)하게 된다.
또한, 수전제어부에서 엘이디부에 정지 신호를 송출하여 온도 표시를 종료(S950)하게 된다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 배터리모니터링부의 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 배터리모니터링부는 배터리부의 전압을 디지털 신호로 변환(S2000)한 후, 변환된 전압값이 임계치 이하인지를 분석(S2100)하게 되며, 만약 이하일 경우에는 엘이디부에 점멸 신호를 송출하여 엘이디부가 점멸(S2200)하도록 하는 것이다.
이를 위하여 상기 전압값 임계치 정보는 메모리부에 저장하여 관리하게 된다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 온도측정부의 온도 측정시 엘이디부의 색변화를 나타낸 흐름도이다.
도 15에 도시한 바와 같이, 온도측정부에서 온도를 측정(S3000)하게 되며, 예를 들어, 19도 이하일 경우에는 파랑계열 엘이디 표시(S3100)하도록 하되, 온도가 낮을수록 파랑색을 더욱 진하게 하는 제어를 수행할 수도 있을 것이다.
한편, 20~29도일 경우에는 주황계열 엘이디 표시(S3200)하도록 하되, 온도 변화에 따라 주황계열을 달리하여 제어할 수도 있을 것이다.
또한, 30도 이상일 경우에는 빨강계열 엘이디 표시(S3300)하도록 하되, 온도가 높을수록 빨강색을 더욱 진하게 하는 제어를 수행할 수도 있을 것이다.
이를 위하여 메모리부에는 온도별 표출되는 색상 정보를 저장하고 관리하게 된다.
한편, 본 발명의 비절연체로 형성되는 행거하우징을 터치할 경우에 메모리부에 정해놓은 시간 동안 급수를 공급할 수 있는데, 예를 들어, 15분으로 설정하게 되면 15분 동안 급수 공급이 수행되는 것이다.
또한, 두 번 연속 터치일 경우에는 예를 들어, 빠르게 일정 간격을 두고 터치할 경우에는 메모리부에 정해진 시간 예를 들어 5초 내지 15초를 설정하게 되면 5초 내지 15초 동안 급수를 공급하게 되며, 연속적으로 붙잡고 있을 경우에 예를 들어, 행거하우징을 붙잡고 있거나 일정시간 동안 갖다 대고 있으면 급수를 하지 않도록 작동 방식을 설정할 수도 있을 것이다.
한편, 추가적인 특징으로 상기 진폭변화측정수단은 임계치에 따라 사용자의 직접적인 터치가 없어도 신체가 근접하게 될 경우에 발생되는 미세한 진폭 변화를 감지하여 자동으로 급수를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 진폭 변화 측정 방법의 예를 나타낸 예시도이다.
도 16에 도시한 바와 같이, 사용자의 신체가 전극에 접촉하게 되는 시점을 등가회로로 나타낼 때 커패시터가 하나 추가되어진 모습을 확인해 볼 수 있다.
추가된 커패시터는 고속의 에이디 변환을 하게 될 때, 해당 메쉬(Mesh)에 충전되는 전압의 진폭이 변화되어 접촉이 없을 때와 있을 때의 확연한 차이의 결과값을 얻을 수 있고, 따라서 실험적으로 얻어낸 최적의 임계치를 설정하여 신체에 반응하는 센서부를 구성할 수 있다.
도 17은 종래의 기술의 실시예에 따른 터치식 자동 수전 장치의 주파수를 이용한 검출 방법의 예를 나타낸 예시도이다.
도 16에 도시한 바와 마찬가지로 사용자의 신체가 전극에 접촉하게 되는 시점을 등가회로로 나타낼 때 커패시터가 하나 추가되어진 모습을 확인해 볼 수 있다.
추가된 커패시터는 충/방전 시간을 길게 만들어 펄스의 개수를 줄이는 변화를 일으키고 펄스의 개수를 측정하여 신체에 반응하는 센서부를 구성할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 전극의 전자기형성을 나타낸 예시도이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 인체가 전극 쪽으로 접근하면 정전유도를 받아 전극 내부에 있는 전하들이 인체 쪽으로 이동하게 되는데, 인체가 가까워질수록 진폭이 적어지고 반대로 멀어지면 진폭이 커지는데, 이 변화량을 검출하여 다양한 작동을 수행할 수도 있을 것이다.
도 19은 본 발명의 실시예에 따른 사용자의 다양한 동작입력에 따라 변화하는 전압의 진폭을 시간 축 위에 표현한 도표이다.
도 19에 도시한 바와 같이, 전극 주변에 인체가 없을때는 Untouched 영역처럼 진폭이 측정할 수 있는 범위의 최대치로 측정되고, Touched 영역처럼 터치가 발생하는 경우, Double Touched 영역처럼 두 번 연속으로 터치를 하게 될 경우, Grip영역처럼 붙잡았을 경우 터치 한 시간만큼 진폭의 값이 일정부분 떨어지게 되고 마지막으로 Proximity영역처럼 근접했을 경우 근접 한 거리만큼 진폭의 값이 일정부분 떨어지게 되어 다양한 진폭 패턴이 검출되기 때문에 이를 응용하여 다양한 작동을 수행 할 수도 있을 것이다.
즉, 터치할 경우에 메모리부에 정해놓은 시간동안 급수를 공급하고, 두 번 연속 터치(Double Touched)일 경우에는 5초 내지 15초 동안 급수를 공급하고, 연속적으로 붙잡고 있을 경우(Grip)에 급수를 하지 않도록 할 수 있으며, 마지막으로 신체가 근접(Proximity)하게 될 경우에 발생되는 미세한 진폭변화를 감지하여(근접 한 거리만큼 진폭의 값이 일정부분 떨어짐.) 자동으로 급수를 조절할 수 있을 것이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 터치식 자동 수전 장치의 노이즈 실험 예를 나타낸 예시도이다.
도 20에 도시한 바와 같이, 노이즈 장비를 전극에 인가하여 노이즈 신호를 삽입하게 될 경우 발생되는 다양한 현상에 대하여 측정할 수 있도록 구성되어져 있다.
본 장비는 국제전기표준회의에서 지정한 IEC61000-4-6규격에 맞도록 설계되어 규격에 대한 만족 사항을 측정할 수 있는 장비이다.
도 21은 본 발명의 진폭 측정 방식과 종래의 펄스 방식을 이용하여 노이즈 실험을 수행한 결과 도표이다.
도 21에 도시한 바와 같이, 노이즈 장비를 전극에 인가하여 노이즈 신호를 삽입하게 된 결과 도표로 진폭 측정방식의 경우 10V이상의 특정 주파수 대역에서만 응답이 없고 오작동을 하지 않는 훌륭한 결과를 증빙하고 있지만, 주파수 측정방식의 경우 거의 전 구간에서 응답이 없거나, 오작동을 일으키는 매우 불안한 결과를 증빙하고 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 스마트 터치식 자동 수전 장치에 관한 것으로서, 주방의 수도꼭지나 화장실의 샤워부스 등에서 사용자가 금속 재질의 행거 하우징을 터치할 경우에 변화되는 기준 전압의 진폭을 측정하여 신호를 분석한 후, 자동으로 급수를 제어하는 것이며, 특히 신체를 감응하는 고속의 측정 주기를 활용하여 획득한 진폭 변화 데이터를 필터링하여 오작동을 줄이고 고속으로 작동할 수 있다.

Claims (6)

  1. 스마트 터치식 자동 수전 장치에 있어서,
    비절연체로 형성되는 행거하우징(100)과;
    행거하우징의 일측에 형성되는 스프레이(200)와;
    행거하우징의 타측에 형성되며, 일측에 냉온수조절밸브(410)가 형성되는 몸체(400)와;
    행거하우징에 설치 구성되어 정전 용량의 진폭 변화를 측정하기 위한 진폭변화측정수단(605)과;
    진폭 변화 측정값을 디지털 신호로 변환하기 위한 에이디변환부(610)와,
    메모리부에 저장된 임계치값을 획득하여 임계치값 미만인지를 분석하기 위한 임계치값분석부(615)와,
    임계치값분석부에 의해 분석된 결과가 임계치값 미만일 경우에 수전제어부로부터 작동 신호를 수신하여 급수를 제공하기 위한 솔레노이드밸브(620)와,
    전원을 공급하기 위한 배터리부(625)와,
    상기 배터리부의 잔여 용량을 측정하기 위한 배터리모니터링부(630)와,
    혼합수의 온도를 감지하기 위한 온도측정부(635)와,
    자동으로 급수를 차단하기 위한 시간을 카운팅하기 위한 타이머부(640)와,
    임계치값 정보, 급수 차단 시간 정보를 포함하여 저장하는 메모리부(645)와,
    수동식 혹은 터치식 급수 공급을 선택하기 위한 사용자조작부(650)와,
    임계치값분석부의 분석 결과값을 획득하여 솔레노이드밸브를 제어하며, 배터리 잔여용량 및 온도측정값에 따라 엘이디부에서 표시하도록 하는 수전제어부(655)를 포함하여 구성되는 제어박스(600)와;
    상기 몸체의 하측에 형성되며, 배터리모니터링부에 의해 측정된 잔여 용량, 온도측정부에 의해 측정된 온도측정값을 표시하기 위한 엘이디부(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 터치식 자동 수전 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스프레이와 행거하우징 사이와,
    행거하우징과 몸체 사이에 절연와샤(300)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 터치식 자동 수전 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 진폭변화측정수단(605)은,
    행거하우징과 결합시키기 위한 진폭변화측정부체결부재(605a)와,
    상기 진폭변화측정부체결부재의 하측에 형성되어 진폭변화측정부를 지지하기 위한 진폭변화측정부지지대(605b)와,
    상기 진폭변화측정부체결부재의 둘레를 따라 형성되며, 일측이 시그널 배선(695)과 연결되어 있으며, 정전 용량의 진폭 변화를 측정하기 위한 진폭변화측정부(605c)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 터치식 자동 수전 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어박스(600)는,
    일측에 형성되는 사용자조작부(650)와,
    사용자조작부의 상측에 형성되는 혼합수유입수도관(660)과,
    혼합수유입수도관의 일단에 형성되는 온도측정부(635)와,
    사용자조작부의 하측에 형성되는 터치식출력수도관(675) 및 수동식출력수도관(670)과,
    상기 터치식출력수도관에 연결되는 솔레노이드밸브(620)와,
    상기 솔레노이드밸브와 수동식출력수도관이 연결되는 혼합바이패스링커(680)와,
    상기 혼합바이패스링커의 타측에 연결되어 급수를 출력시키는 출력수도관(690)을 내부에 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 스마트 터치식 자동 수전 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 비절연체로 형성되는 행거하우징을 터치할 경우에,
    메모리부에 정해놓은 시간동안 급수를 공급하고, 두 번 연속 터치일 경우에는 5초 내지 15초 동안 급수를 공급하고, 연속적으로 붙잡고 있을 경우에 급수를 하지 않는 것을 특징으로 하는 스마트 터치식 자동 수전 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 진폭변화측정수단은,
    임계치에 따라 사용자의 직접적인 터치가 없어도 신체가 근접하게 될 경우에 발생되는 미세한 진폭변화를 감지하여 자동으로 급수를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 터치식 자동 수전 장치.
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