WO2014104594A1 - 용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치 - Google Patents

용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치 Download PDF

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WO2014104594A1
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container
signal
transmitter
sensing
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PCT/KR2013/010920
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단철순
김기철
정진규
서혜민
가진성
박수용
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코웨이 주식회사
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    • G01V8/22—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers using reflectors

Definitions

  • the present invention relates to a container detecting apparatus and a water treatment apparatus including the same, and more particularly, to a container detecting apparatus capable of sensing a container provided and a water treatment apparatus including the same.
  • a water purifier is a device for filtering natural water such as tap water or ground water (hereinafter referred to as 'raw water'), and removes foreign substances or harmful substances contained in raw water by filtering raw water through several filters. Thereby providing drinking water.
  • the present invention is to provide a container detecting apparatus capable of detecting a provided container and a water treatment apparatus including the same.
  • the signal detection unit for transmitting a measurement signal at a predetermined angle of incidence and receiving the reflected signal reflected from the surface of the container; And a control unit for determining whether the container exists at a predetermined water intake position by using the reflected signal.
  • the signal detection unit a plurality of transmitters for transmitting the measurement signal at the incident angle; At least one receiver which maintains a reflection angle corresponding to the incident angle and receives the reflected signal; And an operation controller for adjusting an operation time of the transmitter and the receiver according to a preset operation mode.
  • the signal detection unit may include a plurality of transmitters and receivers paired along the paths of the measurement signal and the reflection signal.
  • the signal detecting unit may include a plurality of transmitters corresponding to one receiver, and when the plurality of transmitters sequentially transmit the measurement signal, the one receiver may reflect the signal corresponding to each of the measurement signals. Can be input.
  • the operation controller may operate the transmitter and the receiver during the standby operation time every standby period when the operation mode is the standby mode, and operate the transmitter and the receiver during the detection operation time every detection period when the operation mode is the detection mode. have.
  • the length of the standby period may be greater than or equal to the sensing period and the length of the standby operation time may be less than or equal to the sensing operation time.
  • the operation controller switches to the sensing mode when the receiver receives the reflected signal while operating in the standby mode, and the reflected signal is not received by the receiver for a preset switching time while operating in the sensing mode. If not, it may be switched to the standby mode.
  • the operation controller switches to the sensing mode to continuously operate the transmitter and the receiver, and when the input of the reflected signal to the receiver is stopped, You can switch to standby mode.
  • the receiver when the receiver receives the reflected signal while operating in the standby mode, the plurality of transmitters transmit measurement signals sequentially, and the reflected signal corresponding to the measurement signal transmitted by each transmitter is output. When all are input to the receiver, it may be switched to the sensing mode.
  • the operation controller may be configured to operate the paired first transmitter and the first receiver for a first operation time and to operate the paired second transmitter and the second receiver for a second operation time, thereby forming the paired transmitter and The receiver can be operated alternately.
  • the signal detecting unit may include the plurality of transmitters and receivers in a sensing area recessed inwardly in a predetermined length or more in a vertical direction with respect to the height direction of the container.
  • the container detecting device may further include a sensing sensor detecting a contact with the container at a lower end of the water intake position.
  • the vessel sensing device may further include a trench formed around the sensing sensor and configured to flow a fluid positioned on the sensing sensor to the grill unit.
  • the controller may output a container detection signal when the magnitude of the reflected signal is equal to or greater than a preset reference value.
  • control unit outputs a failure signal when a time for which the magnitude of the reflected signal is greater than or equal to the reference value is less than a preset sensing time or when a time for which the magnitude of the reflected signal is less than the reference value is less than the sensing time is output. can do.
  • the operation controller if the operation mode is a failure detection mode, the plurality of transmitters to sequentially transmit the measurement signal, and operate the receiver to reflect the corresponding corresponding to each measurement signal output from the plurality of transmitters Can receive a signal.
  • the control unit in the failure detection mode, when the magnitude of the input reflected signal is changed to less than the reference value from a preset reference value or more, or if the input reflected signal is changed from below the reference value to more than the reference value, the signal The failure signal for the detector may be output.
  • a water treatment device including the vessel detection device.
  • the container detecting apparatus and the water treatment apparatus it is possible to detect the presence of the provided container.
  • the container detecting apparatus and the water treatment apparatus since the operation can be distinguished between the standby mode and the sensing mode, it is possible to minimize the power consumed for the container detection.
  • the service life of the transmitter and the receiver can be increased.
  • the container detecting apparatus and the water treatment apparatus since the transmitter and the receiver are provided in the concave sensing area, it is possible to prevent the container from too close to the transmitter and the receiver, and to detect the container more accurately. Is possible.
  • the container detection apparatus since the sensor further includes a sensor in addition to the transmitter and the receiver, the container detection can be performed quickly and accurately.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a schematic diagram showing a container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a graph showing the operation in the standby mode of the container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a graph showing the operation in the sensing mode of the container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a container sensing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a sensor and a trench in a container detecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing a container detection of the container detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are graphs showing a failure detection of the container detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the container detecting apparatus may include a signal detecting unit 10 and a control unit 20.
  • the signal detector 10 may transmit the measurement signal sig_det at a predetermined incident angle, and receive the reflection signal sig_ref reflected from the surface of the container c by the measurement signal sig_det.
  • a reflection signal sig_ref corresponding to the measurement signal sig_det may be generated.
  • the reflection signal sig_det does not occur. You may not. That is, when the container c does not exist, the signal detecting unit 10 does not receive the reflected signal sig_det.
  • the controller 20 may determine whether the container c is present at a preset water intake position by using the signal detection unit 10 whether the reflection signal sig_ref is received.
  • the signal detection unit 10 may also determine whether the reflection signal sig_ref is received based on the magnitude of the reflection signal sig_ref.
  • noise may be included due to an external environment.
  • the infrared signal is used as the measurement signal sig_det
  • the reflected signal sig_ref is disturbed by indoor light or sunlight. May be Therefore, when the reflection signal sig_ref input to the signal detection unit 10 is greater than or equal to a preset reference value, the reflection signal sig_ref is regarded as being input. When the reflection signal sig_ref is less than the reference value, the reflection signal sig_ref is not input. It can be seen that.
  • the signal detector 10 may include a transmitter t, a receiver r, and an operation controller 11.
  • the transmitter t may output the measurement signal sig_det at a predetermined angle of incidence, and the receiver r may receive the reflection signal sig_ref in which the measurement signal sig_det is reflected from the surface of the container c. have.
  • the transmitter (t) may be provided in a state inclined at an angle of a preset angle of incidence, and output the measurement signal sig_det at the angle of incidence.
  • the receiver r may be inclined at a reflection angle corresponding to the incident angle to receive the reflection signal sig_ref.
  • the incident angle and the reflection angle may be determined by the distance between the container c and the transmitter t and the distance between the transmitter t and the receiver r.
  • the measurement signal sig_det and the reflection signal sig_ref may be infrared signals, and the infrared signals correspond to waves. That is, since Snell's law is applied, the angle of incidence at which the measurement signal sig_det is incident on the container c and the reflection angle of the reflection signal sig_ref reflected from the surface of the container c are the same. do. Therefore, when the distance between the container c and the transmitter t and the distance between the transmitter t and the receiver r are set, the incident angle and the reflection angle corresponding thereto can be determined.
  • a plurality of transmitters t1 and t2 and receivers r1 and r2 may be provided in the height direction of the container c.
  • the service life of a transmitter for transmitting an infrared signal and a receiver for receiving the infrared signal are short. Accordingly, after the plurality of transmitters and receivers are provided as shown in FIG. 2, the service life of the signal detection unit 10 can be increased by using each of the alternators. Specifically, after having multiple pairs of transmitters and receivers paired with each other, it is possible to increase the service life of the signal detection unit 10 by alternately operating each pair.
  • the transmitter and the receiver may be paired according to the path of the measurement signal sig_det and the reflection signal sig_ref. For example, since the measurement signal of the first transmitter t1 is received by the first receiver r1 after being reflected from the container c, the first transmitter t1 and the first receiver r1 are paired. Can be seen. Similarly, since the measurement signal of the second transmitter t2 is received by the second receiver r2 after being reflected from the container c, the second transmitter t2 and the second receiver r2 are viewed as a pair. Can be.
  • the second transmitter t2 and the second receiver may be operated to perform the measurement signal output and the reflection signal reception.
  • the control of the specific operation time of the transmitter (t) and the receiver (r) may be performed by the operation controller (11).
  • the operation controller 11 may adjust the operation time of the transmitter t and the receiver r according to a preset operation mode.
  • the operation mode may include a standby mode and a sensing mode.
  • the standby mode is an operation mode when the container c is not sensed, and may minimize the operating time of the transmitter t and the receiver r to save power consumed in the standby mode.
  • the detection mode is an operation mode when the container (c) is detected, it is possible to accurately determine whether the container (c) is present in the preset water intake position through the detection mode.
  • Fig. 3 is a graph showing the operation of the transmitter t and the receiver r in the standby mode.
  • the first transmitter t1 may operate at a preset standby period 2.0s, and the first transmitter t1 may operate for a standby operation time of 0.6s. That is, the operation controller 11 controls the power applied to the first transmitter t1 to operate the first transmitter t1 every 2.0 s, and the first transmitter t1 measures the measurement signal. You can output (sig_det) for 0.6s.
  • the first receiver r1 paired with the first transmitter t1 operates at the same waiting period 2.0s as the first transmitter t1, but operates 0.1s later than the first transmitter t1.
  • the first receiver r1 may start the operation 0.1s later than the first transmitter t1 and wait for the input of the reflection signal sig_ref during the standby operation time of 0.5s.
  • the pair of the second transmitter t2 and the second receiver r2 may perform the standby operation.
  • the second transmitter t2 and the second receiver r2 may operate in the same manner as the first transmitter t1 and the first receiver r1. That is, the second transmitter t2 and the second receiver r2 may have a standby period of 2.0 s, and the second transmitter t2 may operate for a standby operation time of 0.6 s.
  • the second receiver r2 may also operate during a standby operation time of 0.5 s after starting operation 0.1 s later than the second transmitter t2. In this case, according to FIG. 3, it can be seen that the second transmitter t1 and the second receiver r2 alternately operate after the first transmitter t1 and the first receiver r1 operate.
  • a time interval of 0.4 s may be included between the operation of the first transmitter t1 and the first receiver r1 and the operation of the second transmitter t2 and the second receiver t2.
  • the first transmitter t1 may operate at a preset sensing period 1.6s, and the first transmitter t1 may output the measurement signal sig_det during a sensing operation time of 1.0s. Can be.
  • the first receiver r1 paired with the first transmitter t1 operates at the same waiting period (1.6 s) as the first transmitter t1 but operates 0.1 s later than the first transmitter t1. You can start That is, the operation may be started late in consideration of the time when the measurement signal sig_det is reflected and returned, and the input of the reflection signal sig_ref may be waited for during the sensing operation time of 0.9 s.
  • the pair of the second transmitter t2 and the second receiver r2 may perform the sensing operation.
  • the second transmitter t2 and the second receiver r2 may have a sensing period of 2.0 s, and the second transmitter t2 may measure a measurement signal during a sensing operation time of 1.0 s. sig_det) can be printed.
  • the second receiver r2 may start the operation 0.1s later than the second transmitter t2 and wait for the input of the reflection signal sig_def for a detection operation time of 0.9s.
  • FIG. 4 it can be seen that the second transmitter r1 and the second receiver r2 alternately operate after the first transmitter t1 and the first receiver r1 operate.
  • the operation time of the transmitters t1 and t2 and the receivers r1 and r2 can be kept long to accurately determine whether the container c is present at a preset intake position. For example, when the user first places the container c, the position of the container c is not determined and the reflection signal sig_ref may be reflected in various directions.
  • the container c cannot be regarded as correctly present in the water intake position. Thereafter, when the container c is stably placed at the water intake position and the reflection signal sig_ref is continuously input, the container c may be regarded as present in the water intake position. Therefore, the output of the measurement signal sig_det and the input standby of the reflection signal sig_ref are continuously performed in the sensing mode, so that the container c can be stably provided at the correct intake position.
  • the operation controller 11 may switch to the detection mode. That is, the input of the reflection signal sig_ref can be seen that the container c is provided at the water intake position, and thus, the container c is switched to the sensing mode to accurately check whether the container c is provided at the water intake position. Can be. However, after switching to the sensing mode, if the reflection signal sig_ref is not received for a preset switching time, the switching mode may be switched back to the standby mode.
  • the controller 20 may determine whether the container c is present at a preset water intake position by using the reflection signal sig_ref received by the signal detection unit 10. As described above, when the container c is present, the measurement signal sig_det may be reflected from the surface of the container c to receive the reflection signal sig_ref. On the other hand, if the container (c) does not exist or the position of the container (c) does not exist in the correct position, the signal detection unit 10 will not receive the reflection signal (sig_ref). Therefore, the controller 20 may determine whether the container is present based on whether the reflection signal sig_ref is detected by the signal detection unit 10.
  • the controller 20 is provided with the container c only when the reflection signal sig_ref of a predetermined signal level or more is continuously received for a predetermined time or more. Can be determined to exist at the location.
  • the control unit 20 may output the container detection signal out_sens, and in response to the container detection signal out_sens, the water discharge coke f discharges the fluid and starts to supply the container c. Can be.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a container detecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the container sensing apparatus may include a plurality of transmitters t1 and t2 and receivers r1 and r2 in a sensing region recessed inwardly.
  • the sensing area may be concave inwardly or more than a preset length d in a direction perpendicular to the height direction of the container c.
  • the measurement signal sig_det is an infrared signal and the black container c is too close to the transmitters t1 and t2 and the receivers r1 and r2
  • the reflection signal sig_ref is well received. It may not be done.
  • the sensing of the container (c) may not be made correctly. Therefore, in order to prevent this in advance, the transmitters t1 and t2 and the receivers r1 and r2 may be provided in the sensing area.
  • the preset length d may be 10 mm or more.
  • the container detecting device may further include a sensing sensor s at the lower end of the water intake position.
  • the detection sensor s detects contact with the container c and may be provided as a distance sensor. That is, using the difference between the value measured by the distance sensor when the container (c) is present and the value measured by the distance sensor when the container (c) does not exist, the container (c) It can detect whether or not the contact.
  • using the detection sensor s it is possible to more accurately and quickly detect whether the container c is in the water intake position. Do.
  • the detection sensor (s) since the detection sensor (s) is located at the lower end of the water intake position, it may be affected by the fluid discharged from the water extraction cock (f). For example, when the fluid discharged from the water extraction cock f falls to the water intake position, the measured value measured by the detection sensor s may vary according to the fluid, and the moisture contained in the fluid may be changed. Failure may occur in the detection sensor (s). Therefore, in order to prevent this, as shown in FIG. 6, a trench portion A may be further included around the sensing sensor s. That is, the fluid dropped to the upper portion of the detection sensor (s) may be supplied to both side grill parts (g) along the trench portion (A) to collect inside the grill parts (g). Therefore, it is possible to minimize the influence of the fluid supplied to the upper portion of the detection sensor (s) to the detection sensor (s).
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a container detecting apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the container sensing apparatus may include a plurality of transmitters t1 and t2 and one receiver r.
  • the transmitter (t1, t2) may be provided side by side, the measuring signal (sig_det) transmitted from the transmitter (t1, t2), respectively in the container (c)
  • the incident angle may be set to be reflected and input to the receiver r.
  • the transmitters t1 and t2 and the receiver r of the container sensing device may operate according to the standby mode and the sensing mode shown in FIGS. 3 and 4, and each transmitter t1 and t2 is transmitted.
  • the reflection signal sig_ref corresponding to the measurement signal sig_det may be received by one receiver r.
  • the plurality of transmitters t1 and t2 may alternately output the measurement signal sig_det at regular intervals so that the respective operation times do not overlap, and the receiver r also operates the transmitters t1 and t2.
  • the reflection signal sig_ref corresponding to the measurement signal sig_det may be inputted in synchronization with the.
  • the receiver r when the receiver r receives the reflected signal sig_ref while operating in the standby mode, the plurality of transmitters t1 and t2 are sequentially operated for a predetermined period before the switch r is converted to the sensing mode.
  • the measurement signal sig_det may be output.
  • all the reflection signals sig_ref corresponding to the respective measurement signals sig_det transmitted by the plurality of transmitters t1 and t2 are input to the receiver r, it may be switched to the sensing mode. That is, in order to confirm the existence of the container c, it is possible to check whether the reflection signal sig_ref is input from all of the plurality of transmitters t1 and t2. If it is determined that the container (c) is present, it can be switched to the sensing mode to operate the transmitter (t1, t2) and the receiver (r) as shown in FIG.
  • the container detecting apparatus may detect the container in the manner as shown in FIG. 8. Specifically, while the transmitters t1 and t2 and the receiver r operate in the standby mode, the receiver r may receive the reflection signal sig_ref. In this case, instead of immediately switching to the sensing mode from the standby mode, after checking whether the reflection signal sig_ref is continuously input for a preset container recognition time Pc, the sensing mode may be switched. In this case, malfunction of the container sensing apparatus due to an input error of the reflection signal sig_ref can be prevented, so that the reliability of the container sensing can be improved.
  • the vessel recognition time (Pc) can be set to about 1.5 seconds.
  • the controller 20 When the reflection signal sig_ref is continuously input during the container recognition time Pc, the container may be regarded as being present. Therefore, the controller 20 outputs the container detection signal out_sens, and transmits the transmitters t1 and t2. ) And the receiver r may be switched to the sensing mode. At this time, in the sensing mode, the transmitters t1 and t2 and the receiver t are continuously operated to continuously check whether the container c is present. Specifically, the transmitter t1 outputting the measurement signal sig_det at the time P1 may continuously output the measurement signal sig_det until the input of the reflection signal sig_ref to the receiver r is stopped.
  • the receiver r may also receive the reflection signal sig_ref continuously until the input of the reflection signal sig_ref is stopped.
  • the fluid may be discharged from the water extraction cock f from the point of time P1 and supplied to the container c. After that, when the input of the reflection signal sig_ref to the receiver r is stopped, the container c is separated. Since it corresponds to one state, it is possible to immediately stop the discharge of the fluid. Therefore, even if the container c is separated during the discharge of the fluid, the amount of the fluid falling outside the container c can be minimized.
  • the above-described container sensing method can also be applied to the embodiment of the container sensing apparatus shown in FIG.
  • the container detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 9 and 10, it is also possible to detect the failure. 9 and 10, a failure detection of the container detecting apparatus will be described.
  • the container detecting apparatus may include a signal detecting unit 10 and a control unit 20.
  • the failure detection signal out_mal may be output.
  • the control unit 20 the time that the size of the reflected signal (sig_ref) is maintained above the reference value is less than the preset sensing time, or the time when the size of the reflected signal is maintained below the reference value is less than the sensing time If so, a failure signal can be output.
  • the transmitter t1 and the transmitter t2 may alternately output the measurement signal sig_det at 250 ms intervals, and the reflection signal sig_ref corresponding to the measurement signal sig_det is transmitted to the receiver r. Can be entered. However, with respect to the receiver r, the measurement signal sig_det of the transmitter t1 is input as a reflection signal sig_ref greater than or equal to a reference value, but the measurement signal sig_det of the transmitter t2 is input as a reflection signal sig_ref less than the reference value. There may be.
  • the container (c) is located at the water intake position, and out of the water intake position within 750ms, and then again within 750ms the container (c ) Is virtually impossible to locate at the intake position. Therefore, when the time for which the reflected signal sig_ref is maintained at a reference value or more is less than 750 ms, it may be determined that the signal detecting unit 10 has an abnormality, and the controller 20 May output the failure detection signal out_mal. In this case, the 750ms may be the sensing time.
  • the plurality of transmitters t1, t2, t3 and the receiver r may be operated in a failure detecting mode. That is, in the failure detection mode, the operation controller 11 may cause the plurality of transmitters t1, t2, and t3 to sequentially transmit measurement signals, and operate the receiver r1 to operate the plurality of transmitters.
  • the reflection signals sig_ref corresponding to the respective measurement signals sig_det output by the transmitters t1, t2, and t3 may be input.
  • the signal detection unit 10 A failure signal (out_mal) can be output.
  • the failure detection mode is entered while the container c is provided at the water intake position
  • the reflection signal sig_ref corresponding to each of the transmitters t1, t2, and t3 is measured to be higher than or equal to the reference value.
  • the transmitter t2 fails, the reflected signal sig_ref by the transmitter t1 may be greater than or equal to the reference value, but the reflected signal sig_ref by the transmitter t2 may be less than the reference value.
  • the water treatment device may collectively refer to a water purifier, a functional water heater, a water heater, a cold water machine, an ice maker, and the like having a combination of at least some of these functions.

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Abstract

본 발명은 용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치는, 기 설정된 입사각으로 측정신호를 발신하고 상기 측정신호가 용기의 표면에서 반사된 반사신호를 수신하는 신호감지부; 및 상기 신호감지부가 수신한 측정신호를 이용하여, 상기 용기가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 판별하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치
본 발명은 용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치에 관한 것으로서, 특히 제공되는 용기를 감지할 수 있는 용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치에 관한 것이다.
최근 정화된 음용수를 효과적으로 얻기 위해, 가정을 비롯한 다양한 공간에서 정수기의 사용이 급격히 확산되고 있다. 정수기는 수돗물이나 지하수 등의 자연수(이하, 정수되기 전 상태의 물을 '원수'라 함)를 여과하기 위한 장치로서, 여러 개의 필터를 통해 원수를 여과하여 원수에 포함된 이물질이나 유해물질을 제거함으로써 음용수를 제공한다.
일반적인 정수기의 경우, 물을 추출하기 위하여 사용자가 기계적으로 스위치를 누르거나 전자식 스위치를 터치할 필요가 있다. 이 경우 물이 튀는 등의 현상이 발생할 수 있으며, 원하는 양의 물을 제공받을 때까지 스위치를 누르고 있어야 하는 불편함이 있다. 이에 최근에는 사용자의 편의를 위하여, 추출버튼만 누르면 자동으로 정량의 물을 출수하는 자동추출기능을 가진 정수기도 널리 사용되고 있으나, 이 경우에도 결국은 사용자가 추출버튼을 누르는 등의 동작을 추가적으로 수행할 필요가 있다. 즉, 사용자의 동작을 최소화하면서 사용자가 원하는 출수동작을 수행할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 제공되는 용기를 감지할 수 있는 용기감지장치 및 이를 포함하는 수처리장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치는, 기 설정된 입사각으로 측정신호를 발신하고 상기 측정신호가 용기의 표면에서 반사된 반사신호를 수신하는 신호감지부; 및 상기 반사신호를 이용하여, 상기 용기가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 판별하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 신호감지부는, 상기 입사각으로 상기 측정신호를 발신하는 복수개의 발신기; 상기 입사각에 대응하는 반사각을 유지하며, 상기 반사신호를 수신하는 적어도 어느 하나의 수신기; 및 기 설정된 동작모드에 따라, 상기 발신기 및 수신기의 동작시간을 조절하는 동작제어기를 포함할 수 있다.
여기서 상기 신호감지부는, 상기 측정신호 및 반사신호의 경로에 따라 쌍을 이루는 복수개의 발신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
여기서 상기 신호감지부는, 하나의 수신기에 대응하는 복수개의 발신기를 포함할 수 있으며, 상기 복수개의 발신기가 순차적으로 상기 측정신호를 발신하면, 상기 하나의 수신기가 상기 각각의 측정신호에 대응하는 반사신호를 입력받을 수 있다.
여기서 상기 동작제어기는, 상기 동작모드가 대기모드이면 대기주기마다 상기 발신기 및 수신기를 대기동작시간동안 동작하고, 상기 동작모드가 감지모드이면 감지주기마다 상기 발신기 및 수신기를 감지동작시간동안 동작할 수 있다.
여기서, 상기 대기주기의 길이는 상기 감지주기 이상이고 상기 대기동작시간의 길이는 상기 감지동작시간 이하일 수 있다.
여기서 상기 동작제어기는, 상기 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기가 상기 반사신호를 수신하면 상기 감지모드로 전환하고, 상기 감지모드로 동작하는 중에 기 설정된 전환시간 동안 상기 반사신호가 상기 수신기에서 수신되지 않으면 상기 대기모드로 전환할 수 있다.
여기서 상기 동작제어기는, 상기 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기가 상기 반사신호를 수신하면 상기 감지모드로 전환하여 상기 발신기 및 수신기를 연속으로 동작시키고, 상기 수신기에 대한 반사신호의 입력이 중단되면 상기 대기모드로 전환할 수 있다.
여기서 상기 동작제어기는, 상기 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기가 상기 반사신호를 수신하면, 상기 복수개의 발신기가 순차적으로 측정신호를 발신하고, 각각의 발신기가 발신한 측정신호에 대응하는 반사신호가 전부 상기 수신기로 입력되면, 상기 감지모드로 전환할 수 있다.
여기서 상기 동작제어기는, 쌍을 이루는 제1 발신기 및 제1 수신기를 제1 동작시간 동안 동작하고, 쌍을 이루는 제2 발신기 및 제2 수신기를 제2 동작시간 동안 동작하여, 상기 쌍을 이루는 발신기 및 수신기를 번갈아 동작할 수 있다.
여기서 상기 신호감지부는, 상기 용기의 높이방향에 대한 수직방향으로 기 설정된 길이 이상 안쪽으로 오목하게 들어간 감지영역에, 상기 복수개의 발신기 및 수신기를 구비할 수 있다.
여기서 상기 용기감지장치는, 상기 취수위치의 하단부에, 상기 용기와의 접촉을 감지하는 감지센서를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 용기감지장치는, 상기 감지센서 주위에 형성되어, 상기 감지센서 상부에 위치하는 유체를 그릴부로 흘려보내는 트랜치부를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 제어부는, 상기 반사신호의 크기가 기 설정된 기준값 이상이면, 용기감지신호를 출력할 수 있다.
여기서 상기 제어부는, 상기 반사신호의 크기가 상기 기준값 이상으로 유지되는 시간이 기 설정된 센싱시간 미만이거나, 상기 반사신호의 크기가 상기 기준값 미만으로 유지되는 시간이 상기 센싱시간 미만이면, 고장신호를 출력할 수 있다.
여기서 상기 동작제어기는, 상기 동작모드가 고장감지모드이면, 상기 복수개의 발신기가 순차적으로 측정신호를 발신하도록 제어하고, 상기 수신기를 동작하여 상기 복수개의 발신기가 출력한 각각의 측정신호에 대응하는 반사신호를 입력받을 수 있다.
여기서 상기 제어부는, 상기 고장감지모드에서, 상기 입력된 반사신호의 크기가 기 설정된 기준값 이상에서 상기 기준값 미만으로 변경되거나, 상기 입력된 반사신호가 상기 기준값 미만에서 상기 기준값 이상으로 변경되면, 상기 신호감지부에 대한 고장신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 용기감지장치를 포함하는 수처리장치가 있을 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치 및 수처리장치에 의하면, 제공되는 용기의 존재를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치 및 수처리장치에 의하면, 대기모드와 감지모드로 구별하여 동작할 수 있으므로, 용기감지를 위하여 소모되는 전력을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치 및 수처리장치에 의하면, 용기를 감지하는데 사용하는 발신기 및 수신기의 쌍을 번갈아 가면서 동작하므로, 상기 발신기 및 수신기의 사용수명을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치 및 수처리장치에 의하면, 오목한 형태의 감지영역에 발신기 및 수신기를 구비하므로, 용기가 상기 발신기 및 수신기에 지나치게 근접하는 것을 방지할 수 있으며, 보다 정확한 용기감지가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치 및 수처리장치에 의하면, 발신기 및 수신기 이외에 감지센서를 더 포함하므로, 상기 용기감지를 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치를 나타내는 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치를 나타내는 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치의 대기모드에서의 동작을 나타내는 그래프이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치의 감지모드에서의 동작을 나타내는 그래프이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 용기감지장치의 개략도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 용기감지장치 중에서 감지센서 및 트랜치부를 나타내는 개략도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치를 나타내는 개략도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치의 용기감지를 나타내는 그래프이다.
도9 및 도10은 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치의 고장감지를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치를 나타내는 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치는 신호감지부(10) 및 제어부(20)를 포함할 수 있다.
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치를 설명한다.
신호감지부(10)는, 기 설정된 입사각으로 측정신호(sig_det)를 발신할 수 있으며, 상기 측정신호(sig_det)가 용기(c)의 표면에서 반사된 반사신호(sig_ref)를 수신할 수 있다. 상기 용기(c)가 존재하는 경우에는 상기 측정신호(sig_det)에 대응하는 반사신호(sig_ref)가 생성될 수 있으나, 상기 용기(c)가 존재하지 않는 경우에는 상기 반사신호(sig_det)가 발생하지 않을 수 있다. 즉, 상기 용기(c)가 존재하지 않는 경우에는 상기 신호감지부(10)에서 상기 반사신호(sig_det)를 수신하지 못하게 된다. 또한, 상기 용기(c)가 기 설정된 취수위치에 정확하게 위치하지 않는 경우에는, 상기 측정신호(sig_det)가 상기 용기(c)의 표면에서 반사되더라도 상기 반사신호(sig_ref)가 상기 신호감지부(10)에서 수신되지 않는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 제어부(20)는 상기 신호감지부(10)의 상기 반사신호(sig_ref) 수신여부를 이용하여 상기 용기(c)가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 판별할 수 있다.
여기서, 상기 신호감지부(10)는 상기 반사신호(sig_ref)의 수신여부를 입력되는 반사신호(sig_ref)의 크기를 기준으로 판별하는 것도 가능하다. 일반적으로 신호의 송수신시 외부환경 등에 의한 노이즈(noise)가 포함될 수 있으며, 특히 상기 측정신호(sig_det)로 적외선 신호 등을 활용하는 경우 등에는 실내등이나 태양광 등에 의하여 상기 반사신호(sig_ref)가 교란될 수도 있다. 따라서, 상기 신호감지부(10)에 입력되는 반사신호(sig_ref)가 기 설정된 기준값 이상인 경우에는 상기 반사신호(sig_ref)가 입력된 것으로 보고, 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 반사신호(sig_ref)가 입력되지 않은 것으로 볼 수 있다.
신호감지부(10)는, 도1에 도시된 바와 같이, 발신기(t), 수신기(r) 및 동작제어기(11)를 포함할 수 있다.
발신기(t)는 기 설정된 입사각으로 측정신호(sig_det)를 출력할 수 있으며, 수신기(r)는 상기 측정신호(sig_det)가 용기(c)의 표면에서 반사된 반사신호(sig_ref)를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 발신기(t)는 기 설정된 입사각의 각도로 기울어진 상태로 구비되어, 상기 측정신호(sig_det)를 상기 입사각으로 출력할 수 있다. 또한, 상기 수신기(r)는, 상기 입사각에 대응하는 반사각으로 기울어진 상태로 구비되어 상기 반사신호(sig_ref)를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 입사각 및 반사각은 상기 용기(c)와 발신기(t) 사이의 거리 및 상기 발신기(t)와 수신기(r) 사이의 거리에 의하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 상기 측정신호(sig_det) 및 반사신호(sig_ref)는 적외선 신호일 수 있으며, 상기 적외선 신호는 파동(wave)에 해당한다. 즉, 스넬의 법칙(snell's law)이 적용되므로, 상기 측정신호(sig_det)가 상기 용기(c)에 입사되는 입사각과 상기 용기(c)의 표면에서 반사된 반사신호(sig_ref)의 반사각은 동일하게 된다. 따라서, 상기 용기(c)와 발신기(t) 사이의 거리 및 상기 발신기(t)와 수신기(r) 사이의 거리가 설정되면 이에 대응하는 입사각 및 반사각이 결정될 수 있다.
또한, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 용기(c)의 높이방향으로 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)가 복수개 구비될 수 있다. 일반적으로 적외선 신호를 발신하는 발신기와 상기 적외선 신호를 수신하는 수신기의 사용수명은 짧다. 따라서, 도2와 같이 복수개의 발신기 및 수신기를 구비한 후, 각각을 번갈아 이용하여, 상기 신호감지부(10)의 사용수명을 증대시킬 수 있다. 구체적으로, 서로 쌍을 이루는 발신기와 수신기를 여러 쌍 구비한 후, 각각의 쌍을 번갈아 동작하는 방식으로, 상기 신호감지부(10)의 사용수명을 증대시키는 것이 가능하다.
여기서, 상기 측정신호(sig_det)와 반사신호(sig_ref)의 경로에 따라 상기 발신기와 수신기가 쌍을 이룰 수 있다. 예를들어, 제1 발신기(t1)의 측정신호는 용기(c)에서 반사된 후 제1 수신기(r1)로 수신되므로, 상기 제1 발신기(t1)와 제1 수신기(r1)를 하나의 쌍으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 제2 발신기(t2)의 측정신호는 용기(c)에서 반사된 후 제2 수신기(r2)로 수신되므로, 상기 제2 발신기(t2)와 제2 수신기(r2)를 하나의 쌍으로 볼 수 있다.
따라서, 상기 제1 발신기(t1)와 제1 수신기(r1)로 구성되는 하나의 쌍을 동작하여 상기 측정신호 출력 및 반사신호 수신을 수행한 후, 상기 제2 발신기(t2)와 제2 수신기(r2)로 구성되는 하나의 쌍을 동작하여 상기 측정신호 출력 및 반사신호 수신을 수행하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 발신기(t) 및 수신기(r)의 구체적인 동작시간에 대한 제어는 상기 동작제어기(11)에서 수행할 수 있다.
동작제어기(11)는, 기 설정된 동작모드에 따라 상기 발신기(t) 및 수신기(r)의 동작시간을 조절할 수 있다. 구체적으로, 상기 동작모드에는 대기모드 및 감지모드가 있을 수 있다. 상기 대기모드는 상기 용기(c)가 감지되지 않는 경우의 동작모드로서, 상기 발신기(t) 및 수신기(r)의 동작시간을 최소화하여 상기 대기모드에서 소모되는 전력을 절약할 수 있다. 반면에, 상기 감지모드는 상기 용기(c)가 감지되는 경우의 동작모드로서, 상기 감지모드를 통하여 상기 용기(c)가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 정확하게 확인할 수 있다.
먼저, 도3은 대기모드에서의 상기 발신기(t) 및 수신기(r)의 동작을 나타내는 그래프이다. 도3을 참조하면, 제1 발신기(t1)는 기 설정된 대기주기(2.0s)마다 동작할 수 있으며, 상기 제1 발신기(t1)는 0.6s의 대기동작시간 동안 동작할 수 있다. 즉, 상기 동작제어기(11)는 상기 제1 발신기(t1)에 인가하는 전력을 제어하여, 상기 제1 발신기(t1)를 2.0s마다 동작할 수 있으며, 상기 제1 발신기(t1)가 측정신호(sig_det)를 0.6s동안 출력하도록 할 수 있다. 상기 제1 발신기(t1)와 쌍을 이루는 제1 수신기(r1)는, 상기 제1 발신기(t1)와 동일한 대기주기(2.0s)마다 동작하지만, 상기 제1 발신기(t1)보다 0.1s 늦게 동작을 시작할 수 있다. 즉, 상기 제1 발신기(t1)에서 출력한 측정신호(sig_det)가 용기(c)에서 반사되어 상기 제1 수신기(r1)에 입력될 때까지는 소요되는 시간을 고려하여, 상기 제1 수신기(r1)가 늦게 동작을 시작하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 제1 수신기(r1)는 상기 제1 발신기(t1)보다 0.1s 늦게 동작을 시작할 수 있으며, 0.5s의 대기동작시간동안 반사신호(sig_ref)의 입력을 대기할 수 있다.
여기서, 상기 제1 발신기(t1) 및 제1 수신기(r1)의 대기동작시간이 지난 후에는, 상기 제2 발신기(t2) 및 제2 수신기(r2)의 쌍이 대기동작을 수행할 수 있다. 도3을 도시된 바와 같이, 상기 제2 발신기(t2) 및 제2 수신기(r2)는 상기 제1발신기(t1) 및 제1 수신기(r1)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 즉, 상기 제2 발신기(t2) 및 제2 수신기(r2)는 2.0s의 대기주기를 가질 수 있으며, 제2 발신기(t2)는 0.6s의 대기동작시간 동안 동작할 수 있다. 또한, 상기 제2 수신기(r2)도 상기 제2 발신기(t2)보다 0.1s 늦게 동작을 시작한 후, 0.5s의 대기동작시간동안 동작할 수 있다. 이때, 도3에 의하면, 상기 제1 발신기(t1) 및 제1 수신기(r1)가 동작한 이후에 상기 제2 발신기(t1) 및 제2 수신기(r2)가 번갈아 동작하도록 하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도3에 의하면, 상기 제1 발신기(t1) 및 제1 수신기(r1)의 동작과 상기 제2 발신기(t2) 및 제2 수신기(t2)의 동작 사이에 0.4s의 시간간격을 포함할 수 있다. 이는 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)의 동작을 중단하는 구간으로서, 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)의 동작을 최소화하여, 상기 대기모드에서 소모되는 전력낭비를 줄이기 위함이다. 나아가, 이 경우 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)의 사용 수명 증대가 가능하다.
도4는 감지모드에서의 상기 발신기(t) 및 수신기(r)의 동작을 나타내는 그래프이다. 도4를 참조하면, 제1 발신기(t1)는 기 설정된 감지주기(1.6s)마다 동작할 수 있으며, 상기 제1 발신기(t1)는 1.0s의 감지동작시간동안 측정신호(sig_det)를 출력할 수 있다. 상기 제1 발신기(t1)와 쌍을 이루는 제1 수신기(r1)는, 상기 제1 발신기(t1)와 동일한 대기주기(1.6s)마다 동작하지만, 상기 제1 발신기(t1)보다 0.1s 늦게 동작을 시작할 수 있다. 즉, 상기 측정신호(sig_det)가 반사되어 돌아오는 시간을 고려하여 늦게 동작을 시작할 수 있으며, 0.9s의 감지동작시간동안 상기 반사신호(sig_ref)의 입력을 대기할 수 있다.
상기 제1 발신기(t1) 및 제1 수신기(r1)의 감지동작시간이 지난 후에는, 상기 제2 발신기(t2) 및 제2 수신기(r2)의 쌍이 감지동작을 수행할 수 있다. 도4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 발신기(t2) 및 제2 수신기(r2)는 2.0s의 감지주기를 가질 수 있으며, 제2 발신기(t2)는 1.0s의 감지동작시간 동안 측정신호(sig_det)를 출력할 수 있다. 상기 제2 수신기(r2)는 상기 제2 발신기(t2)보다 0.1s 늦게 동작을 시작한 후, 0.9s의 감지동작시간동안 상기 반사신호(sig_def)의 입력을 대기할 수 있다. 마찬가지로, 도4에 의하면, 상기 제1 발신기(t1) 및 제1 수신기(r1)가 동작한 이후에 상기 제2 발신기(r1) 및 제2 수신기(r2)가 번갈아 동작하도록 하는 것을 확인할 수 있다.
다만, 도4를 참조하면, 상기 감지모드에서는 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)의 동작시간이 길어진 것을 확인할 수 있으며, 상기 측정신호(sig_det)는 제1 발신기(t1) 또는 제2 발신기(t2)에 의하여 연속적으로 출력되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 상기 감지모드에서는 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)의 동작시간을 길게 유지하여, 상기 용기(c)가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 정확하게 확인할 수 있다. 예를들어, 최초에 사용자가 용기(c)를 놓을 때에는, 상기 용기(c)의 위치가 확정되지 않아 상기 반사신호(sig_ref)가 여러 방향으로 반사될 수 있다. 따라서, 일시적으로 반사신호(sig_ref)가 입력된다고 하여도, 상기 용기(c)가 정확하게 상기 취수위치에 존재하는 것으로 볼 수 없다. 이후, 상기 용기(c)가 안정적으로 상기 취수위치에 놓이게 되어 상기 반사신호(sig_ref)가 연속적으로 입력되는 경우에는 상기 용기(c)가 상기 취수위치에 존재하는 것으로 볼 수 있다. 따라서, 상기 감지모드에서 상기 측정신호(sig_det)의 출력 및 반사신호(sig_ref)의 입력대기를 연속적으로 수행하도록 하여, 상기 용기(c)가 정확한 취수위치에 안정적으로 구비되었는지 여부를 확인할 수 있다.
여기서, 상기 동작제어부(11)는, 상기 대기모드로 동작하는 도중에 상기 수신기(r)가 상기 반사신호(sig_ref)를 수신하면 상기 감지모드로 전환할 수 있다. 즉, 상기 반사신호(sig_ref)가 입력된다는 것은, 상기 용기(c)가 상기 취수위치에 제공되는 것으로 볼 수 있으므로, 상기 감지모드로 전환하여 상기 용기(c)가 상기 취수위치에 구비되는지 정확하게 확인할 수 있다. 다만, 상기 감지모드로 전환한 이후에, 상기 반사신호(sig_ref)가 기 설정된 전환시간 동안 수신되지 않으면, 다시 상기 대기모드로 전환할 수 있다.
제어부(20)는, 상기 신호감지부(10)가 수신한 반사신호(sig_ref)를 이용하여 상기 용기(c)가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 판별할 수 있다. 앞서 살핀 바와 같이, 상기 용기(c)가 존재하는 경우에는 상기 측정신호(sig_det)가 상기 용기(c)의 표면에서 반사하여 상기 반사신호(sig_ref)를 수신할 수 있다. 반면에, 상기 용기(c)가 존재하지 않거나 상기 용기(c)의 위치가 정확한 위치에 존재하지 않는다면, 상기 신호감지부(10)는 상기 반사신호(sig_ref)를 수신하지 못하게 된다. 따라서, 상기 제어부(20)는, 상기 신호감지부(10)에서 반사신호(sig_ref)가 감지되는지 여부를 근거로 하여 상기 용기의 존재여부를 판별할 수 있다.
나아가, 상기 제어부(20)는, 상기 반사신호(sig_ref)가 수신되더라도, 기 설정된 신호레벨 이상의 반사신호(sig_ref)가 기 설정된 시간 이상 연속적으로 수신되는 경우에 한하여, 상기 용기(c)가 상기 취수위치에 존재하는 것으로 판별할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(20)는 용기감지신호(out_sens)를 출력할 수 있으며, 상기 용기감지신호(out_sens)에 따라, 출수코크(f)는 유체를 토출하여 상기 용기(c)에 공급하기 시작할 수 있다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 용기감지장치를 나타내는 개략도이다. 도5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 용기감지장치는, 내부로 오목하게 들어간 감지영역에, 복수개의 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 감지영역은 상기 용기(c)의 높이방향에 대한 수직방향으로 기 설정된 길이(d) 이상 안쪽으로 오목하게 구비될 수 있다. 상기 측정신호(sig_det)가 적외선 신호이고, 검은색의 용기(c)가 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)에 지나치게 근접하는 경우에는, 상기 반사신호(sig_ref)의 수신이 잘 이루어지지 않을 수 있다. 즉, 상기 용기(c)에 대한 감지가 정확하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 경우를 미연에 방지하기 위하여, 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)를 상기 감지영역에 구비할 수 있다. 여기서, 상기 기 설정된 길이(d)는 10mm 이상일 수 있다.
나아가, 도5를 참조하면, 상기 용기감지장치는 상기 취수위치의 하단부에 감지센서(s)를 더 포함할 수 있다. 상기 감지센서(s)는 상기 용기(c)와의 접촉을 감지하는 것으로서, 거리센서로 구비될 수 있다. 즉, 상기 용기(c)가 존재하는 경우에 상기 거리센서가 측정한 값과, 상기 용기(c)가 존재하지 않는 경우에 상기 거리센서가 측정한 값의 차이를 이용하여, 상기 용기(c)의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 여기서, 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2) 이외에, 상기 감지센서(s)를 이용하면, 상기 용기(c)가 취수위치에 존재하는지 여부에 대하여 보다 정확하고 빠르게 감지하는 것이 가능하다. 특히, 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r1, r2)만 존재하는 경우에는 상기 출수코크(f)가 상기 용기(c)에 유체를 제공하는 타이밍을 맞추기 어려울 수 있으므로, 상기 감지센서(s)를 이용하여 이를 보완할 수 있다.
다만, 상기 감지센서(s)는 상기 취수위치의 하단부에 위치하므로, 상기 출수코크(f)에서 토출되는 유체에 의하여 영향을 받을 수 있다. 예를들어, 상기 출수코크(f)에서 토출된 유체가 상기 취수위치에 떨어지는 경우, 상기 유체에 의하여 상기 감지센서(s)가 측정하는 측정값이 달라질 수 있으며, 상기 유체에 포함된 습기 등에 의하여 상기 감지센서(s)에 고장이 발생할 수도 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여, 도6에 도시된 바와 같이, 상기 감지센서(s)의 주위에는 트랜치부(A, trench)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 감지센서(s)의 상부로 떨어진 유체는, 상기 트랜치부(A)를 따라 양 옆의 그릴부(g)로 공급되어 상기 그릴부(g) 내부에 고이도록 할 수 있다. 그러므로, 상기 감지센서(s)의 상부로 공급된 유체가 상기 감지센서(s)에 주는 영향을 최소화할 수 있다.
도7은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 용기감지장치를 나타내는 개략도이다. 도7을 참조하면, 상기 용기감지장치는 복수개의 발신기(t1, t2)와 하나의 수신기(r)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 발신기(t1, t2)는 나란히 구비될 수 있으며, 상기 발신기(t1, t2)에서 전송하는 측정신호(sig_det)는 각각 용기(c)에서 반사되어 수신기(r)에 입력되도록 입사각이 설정될 수 있다. 상기 용기감지장치의 발신기(t1, t2) 및 수신기(r)는, 도3 및 도4에 도시된 대기모드와 감지모드에 따라 동작하는 것이 가능하며, 이때 각각의 발신기(t1, t2)가 발신하는 측정신호(sig_det)에 대응하는 반사신호(sig_ref)는 하나의 수신기(r)에서 모두 수신할 수 있다.
여기서, 복수개의 발신기(t1, t2)는 각각의 동작시간이 겹치지 않도록 일정 주기마다 번갈아 측정신호(sig_det)를 출력할 수 있으며, 상기 수신기(r)도 상기 각각의 발신기(t1, t2)의 동작에 동기화되어 상기 측정신호(sig_det)에 대응하는 반사신호(sig_ref)를 입력받을 수 있다.
또한, 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기(r)가 상기 반사신호(sig_ref)를 수신하게 되면, 상기 감지모드로 변환하기 전에, 먼저 일정주기 동안 상기 복수개의 발신기(t1, t2)가 순차적으로 각각 측정신호(sig_det)를 출력할 수 있다. 이후, 상기 복수개의 발신기(t1, t2)가 발신한 각각의 측정신호(sig_det)에 대응하는 반사신호(sig_ref)가 상기 수신기(r)로 전부 입력되면, 상기 감지모드로 전환하도록 할 수 있다. 즉, 상기 용기(c)의 존재여부를 확정하기 위하여, 복수개의 발신기(t1, t2) 전부로부터 상기 반사신호(sig_ref)가 입력되는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 용기(c)가 존재하는 것으로 확정되면, 감지모드로 전환하여 도4와 같이 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r)를 동작시킬 수 있다.
추가적으로, 상기 용기감지장치는, 도8에 도시된 바와 같은 방식으로 용기를 감지하는 것도 가능하다. 구체적으로, 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r)가 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기(r)가 반사신호(sig_ref)를 수신할 수 있다. 이때, 상기 대기모드에서 감지모드로 바로 전환하지 않고, 기 설정된 용기인식시간(Pc) 동안 지속적으로 상기 반사신호(sig_ref)가 입력되는지 여부를 확인한 후, 상기 감지모드로 전환할 수 있다. 이 경우, 반사신호(sig_ref)의 입력오류 등에 의한 상기 용기감지장치의 오동작을 방지할 수 있으므로, 용기감지에 대한 신뢰성을 높일 수 있다. 상기 용기인식시간(Pc)은 약 1.5초 정도로 설정할 수 있다.
상기 용기인식시간(Pc)동안 지속적으로 반사신호(sig_ref)가 입력되면 상기 용기가 존재하는 것으로 볼 수 있으므로, 상기 제어부(20)는 용기감지신호(out_sens)를 출력하고, 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(r)를 감지모드로 전환할 수 있다. 이때 상기 감지모드에서는 상기 발신기(t1, t2) 및 수신기(t)를 연속으로 동작하여, 상기 용기(c)의 존재여부를 지속적으로 확인할 수 있다. 구체적으로, P1 시점에서 측정신호(sig_det)를 출력하는 발신기(t1)는, 상기 수신기(r)에 상기 반사신호(sig_ref)의 입력이 중단될 때까지 연속으로 측정신호(sig_det)를 출력할 수 있으며, 상기 수신기(r)도 상기 반사신호(sig_ref)의 입력이 중단될 때까지 연속으로 상기 반사신호(sig_ref)를 입력받을 수 있다. 여기서, 상기 P1시점부터 출수코크(f)에서 유체를 토출하여 용기(c)에 공급할 수 있으며, 이후 상기 수신기(r)에 대한 반사신호(sig_ref)의 입력이 중단되면 상기 용기(c)가 이탈한 상태에 해당하므로, 상기 유체의 토출을 즉시 중단하도록 할 수 있다. 따라서, 유체의 토출 중에 용기(c)가 이탈되더라도 상기 유체가 용기(c) 외부로 떨어지는 양을 최소화할 수 있다. 상술한 용기감지방법은 도2에 도시된 용기감지장치의 실시예에도 적용할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 용기감지장치는 도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 고장여부를 감지하는 것도 가능하다. 이하, 도9 및 도10을 참조하여, 상기 용기감지장치의 고장감지에 대하여 설명한다.
상기 용기감지장치는 도1에 도시된 바와 같이, 신호감지부(10) 및 제어부(20)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(20)는 상기 신호감지부(10)의 고장발생이 감지되면, 고장감지신호(out_mal)을 출력할 수 있다. 구체적으로, 제어부(20)는, 상기 반사신호(sig_ref)의 크기가 기준값 이상으로 유지되는 시간이 기 설정된 센싱시간 미만이거나, 상기 반사신호의 크기가 상기 기준값 미만으로 유지되는 시간이 상기 센싱시간 미만이면, 고장신호를 출력할 수 있다.
즉, 상기 도9에 도시된 바와 같이, 발신기 t1 및 발신기 t2는 250ms간격으로 측정신호(sig_det)를 번갈아 출력할 수 있으며, 상기 측정신호(sig_det)에 대응하는 반사신호(sig_ref)는 수신기 r에 입력될 수 있다. 다만, 상기 수신기 r에 대하여, 발신기 t1의 측정신호(sig_det)는 기준값 이상의 반사신호(sig_ref)로 입력되지만, 발신기 t2의 측정신호(sig_det)는 기준값 미만의 반사신호(sig_ref)로 입력되는 경우가 있을 수 있다. 여기서, 상기 발신기 t1 및 t2의 측정신호(sig_det) 출력간격은 750ms 정도에 지나지 않으므로, 상기 용기(c)가 취수위치에 위치하였다가 750ms 내에 상기 취수위치를 벗어나고, 이후 다시 750ms 이내에 상기 용기(c)를 상기 취수위치에 위치하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서, 이와 같이 상기 반사신호(sig_ref)의 크기가 기준값 이상으로 유지되는 시간이 750ms 미만으로 지나치게 짧은 경우에는, 상기 신호감지부(10)에 이상이 있는 것으로 판별할 수 있으며, 상기 제어부(20)는 상기 고장감지신호(out_mal)을 출력할 수 있다. 여기서, 상기 750ms가 상기 센싱시간이 될 수 있다.
또한, 상기 용기감지장치의 고장여부를 감지하기 위하여, 도10에 도시된 바와 같이, 복수개의 발신기(t1, t2, t3) 및 수신기(r)를 고장감지모드로 동작하도록 할 수 있다. 즉, 상기 고장감지모드에 해당하면, 상기 동작제어기(11)는 복수개의 발신기(t1, t2, t3)가 순차적으로 측정신호를 발신하도록 할 수 있으며, 상기 수신기(r1)을 동작하여 상기 복수개의 발신기(t1, t2, t3)가 출력한 각각의 측정신호(sig_det)에 대응하는 반사신호(sig_ref)를 입력받을 수 있다. 이때, 상기 입력된 반사신호(sig_ref)가 상기 기준값 이상에서 상기 기준값 미만으로 변경되거나, 상기 입력된 반사신호(sig_ref)가 상기 기준값 미만에서 상기 기준값 이상으로 변경되면, 상기 신호감지부(10)에 대한 고장신호(out_mal)를 출력할 수 있다. 예를들어, 상기 취수위치에 용기(c)를 구비한 상태에서 상기 고장감지모드로 진입한 경우에는, 각각의 발신기(t1, t2, t3)에 대응하는 반사신호(sig_ref)는 기준값 이상으로 측정되어야 한다. 다만, 이 중 발신기 t2가 고장난 경우에는, 발신기 t1에 의한 반사신호(sig_ref)는 기준값 이상이지만, 발신기 t2에 의한 반사신호(sig_ref)는 기준값 미만을 가질 수 있다. 따라서, 이를 이용하여 상기 발신기(t1, t2, t3) 중에서 고장난 발신기의 구성을 판별하는 것이 가능하다. 상기 취수위치에 용기(c)를 위치하지 않은 상태에서 상기 고장감지모드로 동작하는 경우에는, 기준값 이상의 반사신호(sig_ref)가 입력되는 경우에 상기 발신기에 고장이 발생한 것으로 볼 수도 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 용기감지장치를 포함하는 다양한 종류의 수처리장치가 있을 수 있다. 여기서 상기 수처리장치는, 정수기, 기능수기, 온수기, 냉수기, 제빙기 등과 이들 기능의 적어도 일부를 복합적으로 지닌 장치를 총칭할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.

Claims (18)

  1. 기 설정된 입사각으로 측정신호를 발신하고 상기 측정신호가 용기의 표면에서 반사된 반사신호를 수신하는 신호감지부; 및
    상기 반사신호를 이용하여, 상기 용기가 기 설정된 취수위치에 존재하는지 여부를 판별하는 제어부를 포함하는 용기감지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호감지부는
    상기 입사각으로 상기 측정신호를 발신하는 복수개의 발신기;
    상기 입사각에 대응하는 반사각을 유지하며, 상기 반사신호를 수신하는 적어도 어느 하나의 수신기; 및
    기 설정된 동작모드에 따라, 상기 발신기 및 수신기의 동작시간을 조절하는 동작제어기를 포함하는 용기감지장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 신호감지부는
    상기 측정신호 및 반사신호의 경로에 따라 쌍을 이루는 복수개의 발신기 및 수신기를 포함하는 용기감지장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 신호감지부는
    하나의 수신기에 대응하는 복수개의 발신기를 포함하며, 상기 복수개의 발신기가 순차적으로 상기 측정신호를 발신하면, 상기 하나의 수신기가 상기 각각의 측정신호에 대응하는 반사신호를 입력받는 용기감지장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 동작제어기는
    상기 동작모드가 대기모드이면 대기주기마다 상기 발신기 및 수신기를 대기동작시간동안 동작하고, 상기 동작모드가 감지모드이면 감지주기마다 상기 발신기 및 수신기를 감지동작시간동안 동작하는 용기감지장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 대기주기의 길이는 상기 감지주기 이상이고 상기 대기동작시간의 길이는 상기 감지동작시간 이하인 용기감지장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 동작제어기는
    상기 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기가 상기 반사신호를 수신하면 상기 감지모드로 전환하고, 상기 감지모드로 동작하는 중에 기 설정된 전환시간 동안 상기 반사신호가 상기 수신기에서 수신되지 않으면 상기 대기모드로 전환하는 용기감지장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 동작제어기는
    상기 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기가 상기 반사신호를 수신하면 상기 감지모드로 전환하여 상기 발신기 및 수신기를 연속으로 동작시키고, 상기 수신기에 대한 반사신호의 입력이 중단되면 상기 대기모드로 전환하는 용기감지장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 동작제어기는
    상기 대기모드로 동작하는 중에 상기 수신기가 상기 반사신호를 수신하면, 상기 복수개의 발신기가 순차적으로 측정신호를 발신하고, 각각의 발신기가 발신한 측정신호에 대응하는 반사신호가 전부 상기 수신기로 입력되면, 상기 감지모드로 전환하는 용기감지장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 동작제어기는
    쌍을 이루는 제1 발신기 및 제1 수신기를 제1 동작시간 동안 동작하고, 쌍을 이루는 제2 발신기 및 제2 수신기를 제2 동작시간 동안 동작하여, 상기 쌍을 이루는 발신기 및 수신기를 번갈아 동작하는 용기감지장치.
  11. 제3항에 있어서, 상기 신호감지부는
    상기 용기의 높이방향에 대한 수직방향으로 기 설정된 길이 이상 안쪽으로 오목하게 들어간 감지영역에, 상기 복수개의 발신기 및 수신기를 구비하는 용기감지장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 취수위치의 하단부에, 상기 용기와의 접촉을 감지하는 감지센서를 더 포함하는 용기감지장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 감지센서 주위에 형성되어, 상기 감지센서 상부에 위치하는 유체를 그릴부로 흘려보내는 트랜치부를 더 포함하는 용기감지장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 반사신호의 크기가 기 설정된 기준값 이상이면, 용기감지신호를 출력하는 용기감지장치.
  15. 제2항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 반사신호의 크기가 상기 기준값 이상으로 유지되는 시간이 기 설정된 센싱시간 미만이거나, 상기 반사신호의 크기가 상기 기준값 미만으로 유지되는 시간이 상기 센싱시간 미만이면, 고장신호를 출력하는 용기감지장치.
  16. 제2항에 있어서, 상기 동작제어기는
    상기 동작모드가 고장감지모드이면, 상기 복수개의 발신기가 순차적으로 측정신호를 발신하도록 제어하고, 상기 수신기를 동작하여 상기 복수개의 발신기가 출력한 각각의 측정신호에 대응하는 반사신호를 입력받는 용기감지장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 고장감지모드에서, 상기 입력된 반사신호의 크기가 기 설정된 기준값 이상에서 상기 기준값 미만으로 변경되거나, 상기 입력된 반사신호가 상기 기준값 미만에서 상기 기준값 이상으로 변경되면, 상기 신호감지부에 대한 고장신호를 출력하는 용기감지장치.
  18. 제1항에 해당하는 용기감지장치를 포함하는 수처리장치.
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