KR100258415B1 - 센서를 이용한 기기 제어 장치(apparatus for machinery and tools control using sensor) - Google Patents
센서를 이용한 기기 제어 장치(apparatus for machinery and tools control using sensor) Download PDFInfo
- Publication number
- KR100258415B1 KR100258415B1 KR1019980006577A KR19980006577A KR100258415B1 KR 100258415 B1 KR100258415 B1 KR 100258415B1 KR 1019980006577 A KR1019980006577 A KR 1019980006577A KR 19980006577 A KR19980006577 A KR 19980006577A KR 100258415 B1 KR100258415 B1 KR 100258415B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sensor
- temperature
- control
- motion
- output
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
본 발명은 센서를 이용한 기기 제어 장치에 관한 것으로, 특히 초전형 적외선 센서(PIR sensor : Pyroelectric InfraRed sensor) 및 서모파일(Thermopile)을 이용하여 정지되어 있거나 이동중인 물체를 감지함으로써 이를 위한 각종 기기를 적절히 제어할 수 있도록 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치에 관한 것이다.
종래에는 초전형 적외선 센서만을 사용하므로 물체의 움직임만 감지하고 정지되어 있는 물체를 감지하지 못하였으며, 이를 극복하기 위하여 사용된 쵸퍼 시스템이나 광셔터는 그 크기와 전력 소모가 증가하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 초전형 적외선 센서와 함께 온도에 대해 정량 응답을 가지는 서모파일을 사용함으로써 전력 소모와 그 크기를 감소시키면서도 이동하거나 정지한 물체를 효율적으로 감지할 수 있게된다.
Description
본 발명은 센서를 이용한 기기 제어 장치에 관한 것으로, 특히 초전형 적외선 센서(PIR sensor : Pyroelectric InfraRed sensor) 및 서모파일(Thermopile)을 이용하여 정지되어 있거나 이동중인 물체를 감지함으로써 각종 기기를 적절히 제어할 수 있도록 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자연계의 모든 물체는 각각 고유한 파장의 방사 에너지(적외선)를 발산하게 되며, 인체도 마찬가지로 다른 물체와 대별되는 고유한 파장의 적외선을 발산하게 된다.
이러한 적외선을 감지하여 각종 기구를 자동으로 제러할 수 있도록 하는데, 일예를 들어 설명하면, 계단이나 복도등에 적외선을 감지하는 센서등(Sensorlight)을 설치하여 사람이 그 감지 범위에 있는 경우 센서등을 온시키게 되고, 반면에 감지 범위에 있지 않은 경우 이 센서등을 오프시킴으로써 에너지 절약의 효과를 갖도록 한다.
또한, 타인의 무단 침입을 방지하기 위한 경도기등에도 이를 적용할 수 있으며, 건물의 자동문등 많은 분야에 이를 적용하여 이용할 수 있다.
제1도는 종래의 센서를 이용한 기기 제어장치를 나타낸 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이, 물체로부터 방사된 적외선을 인가받아 물체의 이동을 감지하는 초전형 적외선 센서(100), 상기 초전형 적외선 센서(100)로부터 감지된 신호를 소정 레벨이상으로 증폭하는 증폭부(110), 상기 증폭부(110)에 의해 증폭된 신호의 잡음 성분을 제거하는 필터(120), 상기 필터(120)의 출력을 기준값(ref)과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교부(130), 상기 비교부(130)의 출력에 의해 인에이블되어 소정시간동안 구동부(150)의 구동을 제어하는 타이머(140)로 구성된다.
이와같이 구성된 종래의 센서를 이용한 기기 제어장치를 제1도를 참조하여 설명한다.
초전형 적외선 센서(100)는 일반적으로 초전 효과(Pyroelectric effect)를 나타내는 유전체를 사용하여 제조하는데, 이때 사용되는 유전체는 물체에서 방사되는 적외선을 인가받아 그 열에 의해 유전체 표면에 전하를 발생시키게 되며, 이로 인해 센서의 출력이 발생하는 것이다.
따라서, 상기 초전형 적외선 센서(100)에서 출력이 발생하면, 증폭부(110)는 이를 신초처리에 적당한 크기의 전압레벨로 충분히 증폭시킨 다음, 그 증폭된 신호를 필터(120)에 제공하게 된다.
상기 필터(120)는 증폭부(110)에 의해 증폭된 신호에 포함된 잡음(noise) 성분을 제거하여 안정된 전압형태의 신호를 비교부(130)에 제공하는 것이다.
상기 비교부(130)는 필터(120)의 출력 및 기준값(ref)을 서로 비교하여 필터(120)의 출력이 기준값(ref)보다 큰 경우에만 출력을 발생하게 되는데, 상기 기준 값(ref)은 감지하고자 하는 물체로부터 방사된 적외선의 파장값에 대한 전압값이 수 수 있으며, 이는 실험적으로 설정할 수 있다.
또한, 감광센서(CDS : Photo Conductive Cell)(160)를 사용하는 경우 밝은 낮에는 비교부(130)가 디스에이블되어 센서등의 켜짐을 방지하고, 빛이 어두운 밤에는 비교부(130)가 인에이블되어 상기에서 설명한 동작을 수행하도록 한다.
상기 비교부(130)로부터 출력이 발생하면 타이머(140)는 인에이블되어 시간동안 구동부(150)로 하여금 제어 대상물을 구동시키도록 한다.
예를들면 센서등일 경우에 물체가 감지된 시점부터 소정시간 동안 온시킨 다음 오프시키도록 하거나, 또는 자동문일 경우 문을 소정시간 동안 문을 연다음 닫히도록 한다.
그런데, 이러한 초전형 적외선 센서는 초전효과를 나타내는 유전체를 사용하기 때문에 50cm/sec ∼ 200cm/sec의 속력으로 이동중인 물체를 감지하는데 용이하나 정지한 물체를 감지하지는 못하게 된다.
즉, 유전체 표면에 발생된 전하는 적외선을 지속적으로 받는 경우 더 이상 전하를 발생시키지 못하므로 정지상태의 피감지물은 감지되지 못하는 단점이 있다.
일예로, 센서등밑에 사람이 움직이지 않고 있는 경우 일정 시간뒤웨 자동으로 센서등이 오프됨으로써 어둡게 되며, 또한 자동문일 경우 문에 걸쳐서 사람이 서있는 경우 문이 자동으로 닫혀져 부상을 당하게 되는 경우가 발생한다.
이러한 초전형 적외선 센서의 단점을 보완하기 위하여 입력되는 적외선을 단속하기 위한 쵸퍼 시스템이나 광셔터 등이 채용되고 있지만, 이는 부피가 크며 제어하기가 어려울뿐만 아니라 소비되는 전력이 매우커서 이또한 사용상의 어려움이 따르게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 초전형 적외선 센서 및 서모파일을 사용하여 물체가 정지하거나 이동중일때도 계속 감지할 수 있도록 하여 제어 대상을 적절히 구동할 수 있도록 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
제1도는 종래의 센서를 이용한 기기 제어 장치를 나타낸 블록도.
제2도는 본 발명 센서를 이용한 기기 제어 장치를 나타낸 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
200 : 온도 감지부 201 : 서모파일
210 : 움직임 감지부 211 : 초전형 적외선 센서
202, 212 : 냉각/가열부 203, 213 : 증폭부
204, 214 : 필터 205, 215 : 비교부
220 : 제어부 230 : 타이머
240 : 구동부 250 : 감광센서
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 센서를 이용한 기기 제어 장치는 제2도 도시한 바와같이, 물체로부터 방사된 적외선을 인가받아 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 온도 감지부(200), 물체로 부터 방사된 적외선을 인가받아 물체의 이동을 감지하는 움직임 감지부(210), 상기 움직임 감지부(210)의 출력을 전압에 의해 제어신호를 발생한 다음 상기 온도 감지부(200)의 출력 전압이 있는 동안 그 제어신호를 유지하여 제어 대상물을 제어하는 제어부(220), 상기 제어부(210)의 제어신호 발생이 종료되면 인에이블되어 제어 대상물의 구동을 소정시간동안 유지시키는 타이머(230), 빛의 유무에 따라 제어부의 구동을 결정하는 감광 센서(250)로 구성된 것을 특징으로 한다.
이와같이 구성된 본 발명을 첨부한 제2도를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 동작을 설명하기 위하여 센서등을 점등 또는 소등하는 것으로 일예를 들어 설명한다.
물체로부터 방사된 적외선은 각 물체마다 고유한 파장을 가지고 있으므로, 이 적외선 파장을 이용하여 물체의 온도 및 온도의 변화를 정량적으로 감지하기 위하여 서모파일을 사용한다.
따라서, 온도 감지부(200)의 서모파일(201)은 물체로부터 방사된 적외선 파장을 수광하면 그 온도에 비례한 전압을 출력하게 된다.
상기 서모파일(201)에서 출력이 발생하면, 증폭부(203)는 이를 신호처리에 적당한 크기의 전압레벨로 충분히 증폭시킨 다음, 그 증폭된 신호를 필터(204)에 제공하게 된다.
상기 필터(204)는 증폭부(203)에 의해 증폭된 신호에 포하묀 잡음(noise) 성분을 제거하여 안정된 전압형태의 신호를 비교부(205)에 제공하는 것이다.
상기 비교부(205)는 필터(204)의 출력 및 기준값(ref1)을 서로 비교하여 필터(204)의 출력이 기준값(ref1)보다 큰 경우에만 출력을 발생하게 되는데, 상기 기준값(ref1)은 감지하고자 하는 물체의 최저 온도값이 될 수 있으며, 이는 실험적으로 설정할 수 있다.
한편, 움직임 감지부(210)의 초전형 적외선 센서(211)는 물체로부터 방사된 적외선을 인가받아 물체의 움직임을 감지한다.
상기 초전형 적외선 센서(211)에서 출력이 발생하면, 그 출력은 증폭부(213)와 필터(214)를 통해 증폭된 다음 잡음이 제거된다.
상기 증폭부(213) 및 필터(214)를 통한 신호는 비교부(205)에 제공되어 기준값(ref2)과 서로 비교되어 필터(204)의 출력이 기준값(ref2)보다 큰 경우에만 출력을 발생하게 되는데, 상기 기준값(ref2)은 물체로부터 방사된 적외선의 파장값에 대한 전압값이 될 수 있으며, 실험적으로 설정할 수 있다.
한편, 상기 서모 파일(201)과 초전형 적외선 센서(211)는 물체로부터 방사되는 적외선의 파장에 대한 열을 수신하게 되므로, 이의 센서 감도와 정확성을 기하기 위하여 센서를 냉각 및 가열시킬 필요가 있다.
즉, 물체를 감지하기 위한 기준값(ref1, ref2)이 결정된 상태에서 서모 파일(201)과 초전형 적외선 센서(211)가 설치된 장소의 주위 온도가 올라가거나 내려가게 되면 상대적으로 물체의 열을 감지하는 능력이 떨어지므로 감지 대상 물체의 정확한 감지를 위하여 냉각/가열부(202, 212)를 이용하여 닝각 또는 가열시키게 된다.
제어부(220)는 우선적으로 상기 움직임 감지부(210)로부터 출력이 발생하게 되면 제어신호를 구동부(240)로 출력하게 된다.
따라서, 구동부(240)는 센서등을 점등시키게 된다.
이후 제어부(220)는 온도 감지부(200)의 출력을 인가받게 되는데, 만일 움직임 감지부(210) 및 온도 감지부(200)의 출력이 없다면 물체가 움직임 감지부(210)의 감지 범위를 벗어난 경우에 해당되므로 제어신호를 발생하지 않게 된다.
따라서, 타이머(230)는 상기 제어부(220)로부터 제어신호의 발생이 종료되면 소정시간동안 구동부(240)로 하여금 센서등을 계속 점등시키도록 한 후 소등시키게 된다.
반면에, 상기 온도 감지부(200)의 출력만이 있을 경우 물체가 정지하여 있는 경우이므로 제어부(220)는 제어신호를 계속 발생하여 구동부(240)로 하여금 센서등을 계속 점등하도록 한다.
물론, 상기 온도 감지부(200)의 출력이 없으면 상기 제어부(220)로부터 제어신호의 발생이 종료되므로 타이머(230)는 소정시간동안 구동부(240)로 하여금 센서등을 계속 점등시키도록 한 후 소등시키게 된다.
한편, 상기 온도 감지부(200) 및 움직임 감지부(210)의 출력이 종료되면 제어부(220)의 출력 또한 종료되므로 타이머(230)가 동작하여 센서등의 점등을 소정시간 지속시킨 다음 소등하도록 구동부(240)를 제어한다.
즉, 상기 제어부(220)는 긍극적으로 논리합의 논리를 수행하게 되는 것이다.
또한, 감광 센서(250)를 사용하는 경우 빛이 밝은 낮에는 제어부(220)가 디스에이블되어 센서등의 켜짐을 방지하고, 빛이 어두운 밤에는 제어부(220)가 이에이블되어 상기에서 설명한 동작을 수행하도록 한다.
이와같은 본 발명을 자동문이나 경보기등에 적용하는 경우에도 마찬가지로 감지 범위내에 물체가 이동하거나 정지하여 있더라도 지속적으로 이를 감지하여 자동문을 열린 상태로 제어하거나 경보를 지속적으로 발생하도록 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명 센서를 이용한 기기 제어 장치는 초전형 적외선 센서 및 서모파일을 이용하여 물체를 감지하므로 물체의 존재 유무를 지속적으로 감지하도록 하여 제어 대상물의 제어를 효율적으로 할 수 있으며, 또한 쵸퍼나 광 셔터를 사용하는 경우보다 구조가 간단하고 소비전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
Claims (8)
- 감지된 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 온도 감지부, 감지된 물체의 움직임을 감지하여 그에따른 전압을 출력하는 움직임 감지부, 상기 움직임 감지부의 출력 전압에 의해 제어신호를 발생한 다음 상기 온도 감지부의 출력 전압이 있는 동안 그 제어신호를 유지하여 제어 대상물을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 제어부의 제어신호 발생이 종료되면 인에이블되어 제어 대상물의 구동을 소정시간동안 유지시키는 타이머를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 온도 감지부는 물체의 온도를 감지하는 온도 감지 센서, 상기 온도 감지 센서로부터 감지된 신호를 소정 레벨이상으로 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호의 잡음성분을 제거하는 필터, 상기 필터의 출력을 기준값과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교부로 구성된 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 3 항에 있어서, 온도 감지 센서는 서모파일인 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 3 항에 있어서, 센서 감도 및 정확성을 향상시키기 위하여 상기 온도 감지 센서를 냉각 또는 가열하는 냉각/가열부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서, 움직임 감지부는 물체의 움직임을 감지하는 움직임 감지 센서, 상기 움직임 감지 센서로부터 감지된 신호를 소정 레벨이상으로 증폭하는 증폭부, 상기 증폭부에 의해 증폭된 신호의 잡음성분을 제거하는 필터, 상기 필터의 출력을 기준값과 비교하여 그 비교결과를 출력하는 비교부로 구성된 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 6 항에 있어서, 움직임 감지 센서는 초전형 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
- 제 6 항에 있어서, 센서 감도 및 정확성을 향상시키기 위하여 상기 움직임 감지 센서를 냉각 또는 가열하는 냉각/가열부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 센서를 이용한 기기 제어 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980006577A KR100258415B1 (ko) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | 센서를 이용한 기기 제어 장치(apparatus for machinery and tools control using sensor) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980006577A KR100258415B1 (ko) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | 센서를 이용한 기기 제어 장치(apparatus for machinery and tools control using sensor) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990071241A KR19990071241A (ko) | 1999-09-15 |
| KR100258415B1 true KR100258415B1 (ko) | 2000-06-01 |
Family
ID=19533995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980006577A KR100258415B1 (ko) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | 센서를 이용한 기기 제어 장치(apparatus for machinery and tools control using sensor) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100258415B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100705709B1 (ko) | 2006-02-13 | 2007-04-12 | 두석배 | 적외선 센서와 압전필름을 이용한 동작 감지장치 |
| CN103313474A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-09-18 | 安徽茗皓电子科技有限公司 | 基于热释电传感的矿用防爆灯自动控制器及自动控制方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100518380B1 (ko) * | 2003-05-12 | 2005-10-04 | 삼성탈레스 주식회사 | 절전기능을 구비한 열상장치 |
| CN103854438B (zh) * | 2014-03-26 | 2017-05-03 | 珠海全擎科技有限公司 | 智能红外线探测器及其工作方法 |
| KR102287479B1 (ko) * | 2019-11-18 | 2021-08-09 | 주식회사 지티파워 | 냉각수단을 갖춘 지능형 인체 열감지 제어센서 |
-
1998
- 1998-02-28 KR KR1019980006577A patent/KR100258415B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100705709B1 (ko) | 2006-02-13 | 2007-04-12 | 두석배 | 적외선 센서와 압전필름을 이용한 동작 감지장치 |
| CN103313474A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-09-18 | 安徽茗皓电子科技有限公司 | 基于热释电传感的矿用防爆灯自动控制器及自动控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990071241A (ko) | 1999-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4902887A (en) | Optical motion detector detecting visible and near infrared light | |
| TW201413213A (zh) | 具有周圍光線偵測能力之遠距近接及／或動作偵測器 | |
| ES1041646U (es) | Detector de obstruccion de puerta. | |
| KR100258415B1 (ko) | 센서를 이용한 기기 제어 장치(apparatus for machinery and tools control using sensor) | |
| US4864278A (en) | Optical intrusion detection system and method | |
| KR200196091Y1 (ko) | 센서를 이용한 전등 제어 장치 | |
| KR100380325B1 (ko) | 센서를 이용한 기기 제어 장치 | |
| KR20230015660A (ko) | 인체 연속감지를 통한 절전형 디스플레이 시스템 | |
| JPS5825593Y2 (ja) | 照明装置 | |
| GB2218506A (en) | Automatic lighting system | |
| KR950009666Y1 (ko) | 현관 출입구 등 구동제어 장치 | |
| KR200213084Y1 (ko) | 압전 쵸퍼를 이용한 실시간 전등 제어 장치 | |
| JP2002341051A (ja) | 人検出方法 | |
| JP4668058B2 (ja) | 検知装置及び照明制御装置 | |
| KR20240030043A (ko) | 에너지 절약을 위한 자동 점멸 전등 | |
| KR950001201A (ko) | 전자레인지의 부하온도 감지방법 및 장치 | |
| KR20100116332A (ko) | 에너지 절약형 인체감지 조명등 | |
| CA2220804C (en) | Passive infrared motion detection circuit having four comparators | |
| JP3060544B2 (ja) | 人体検出器 | |
| KR20090097544A (ko) | 적외선 감지센서의 구조 | |
| JPH06241788A (ja) | 静止型人感装置及び人感照明装置 | |
| KR20010106548A (ko) | 인체감지기 | |
| CN211116743U (zh) | 一种基于多个热释电红外传感器的摇头家电控制器 | |
| JP2763681B2 (ja) | 照明器具制御用熱線センサー | |
| JP3059498B2 (ja) | 在室検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20040311 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |