KR100574772B1 - 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상물을 감지하는 요소에 증폭도를 변경하는 수단과 감지거리를 변경하는 수단 및 물체의 크기를 한정하는 수단을 부가 설치하여 사람의 행동패턴에 따라 대상물이 감지되도록 한 것을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치 및 방법에 관한 것으로,

RF 모듈과; RF 모듈에 인가되는 전압의 양을 제어하는 RF 제어부와; 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되어 증폭부와; 전압분배의 정도를 달리하여 증폭도를 조절하는 감도 조절부와; 증폭도의 기준범위를 넘어설 경우에 센싱신호를 출력하는 신호 판별부와; 물체의 크기에 따른 작동범위한정 신호를 출력하는 물체크기 설정부와; 원칩으로 이루어지며 RF 모듈로부터 센싱신호를 인가받고, 상기 센싱신호의 정보와 램프 점등 온 신호 설정부 및 물체크기 설정부의 신호를 조합하여 램프의 점등 시점과 점등의 유지시간을 결정하여 램프에 제어신호를 전달하는 마이컴을 포함하여 구성함이 특징이며;

사람의 움직임과 정지시 내부에서 증폭도를 조절하여 램프가 점등되도록 함으로써 자동 동작되는 백열등이나 형광램프 작동을 최적화 하는 효과를 제공한다.

마이크로웨이브 모션, , 감도 , 물체 크기

Description

마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치 및 방법{The Object Sensing Unit Using Micro Motion Detector and Method Thereof}

도 1은 본 발명의 장치 구성 블록도.

도 2는 본 발명에 적용되는 회로 구성도.

도 3은 본 발명의 마이컴 동작 차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: RF 제어부 20: 증폭부

30: 감도 조절부 40: 신호 판별부

50: 램프 점등시간 설정부 60: 물체 크기 차트

70: 마이컴 80: 동작조도 차트

90: 프로그램 차트 100: 램프 출력 차트

110: 전원 차트 120: 전원 노이즈 차트

130: RF 모듈 140: 램프

본 발명은 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 대상물을 감지하는 요소에 증폭도를 변경하는 수단과 감지거리를 변경하는 수단 및 물체의 크기를 한정하는 수단을 부가 설치하여 사람의 행동패턴에 따라 대상물이 감지되도록 한 것을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 센서나 감지장치는 온도나 압력등 여러종류의 물리량을 감지하여 검출하거나 판별 계측하여 감지한 정보를 정보 처리부에 해당하는 수단으로 전달하여 적절한 판단을 하고 이에 따른 기기의 작동이 이루어지도록 하는 정보 수집 역할을 한다.

이러한 센서로는 광센서나 초음파 센서 및 마이크로 웨이브 작동센서 등이 있다.

상기 광센서는 빛을 이용하여 대상을 검출하는 소자로, 이러한 광센서는 빛의 양, 물체의 모양이나 상태 혹은 움직임등을 감지하여, 그 빛이 물체에 부 H혀 바사되어 오는 것을 받아들여 그 물체의 움직임이나 빠르기 등을 알아내는 것으로 투광부에서 방사된 펄스 변조광이 검출거리가 검출영역에 들어감에 따라 수광소자에의 입사광이 증가(감소)하게 되고 이렇게 증가(감소)한 입사광의 정류신호레벨이 동작레벨에 도달하면 출력을 내어주는 것이 일반적인 원리이다.

또한, 초음파는 인간의 귀로 들을 수 없는 20 - 30KHz의 고주파 음을 이용하여 물체의 위치나 거리를 감지하는 센서에 관한 것으로, 두께 2 - 3um의 진동막에 전압을 가하면 초음파가 발생하고 물체에 부딪혀 반사되어 돌아오는 초음파를 다시 이 진동자에 의하여 감지하게 되면, 물체까지의 거리가 멀수록 반사하여 되돌아오기까지의 시간이 길어지기 때문에 물체까지의 거리를 알 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 광센서와 초음파 센서는 불투명한 물체나 가리워진 상태로는 투과할 수 없기 때문에 외부로 돌출시켜야 하는 단점이 있어서, 센서를 내장시킬 필요가 있는 경우 비금속물체를 투과하여 고주파를 발산할 수 있는 마이크로웨이브 작동센서를 이용한다.

상기 마이크로웨이브 작동센서 모듈 및 이를 이용한 대상물의 감지방법은 도플러 레이더 원리(Doppler Radar Principle)를 이용하여 안테나 송신부와 안테나 수신부를 하나의 모듈내에 형성시키되, 국부신호 발생부를 통해 고주파를 발진시켜 이를 감지하고자 하는 대상물에 투여하여 대상물로부터 되돌아오는 에너지를 센서를 통해 감지 포착할 수 있도록 하고, 상기 포착되어 이격된 에너지의 파장과 송신 파장광의 혼합에 의해 센서는 저주파 전압을 산출하게 되며, 전기적으로 연결된 외부의 컨트롤부와 상기 컨트롤부 내에 내장된 소프트웨어와의 연결작용에 의해 최종적으로 센서의 작동이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 마이크로 웨이브 센서를 이용한 제품은 대부분 감지거리가 생산시에 정해져 있고 현재 개발된 제품은 단순히 안테나에서 수신된 값을 증폭의 증감만으로 거리를 제어하였다.

따라서, 실제로 감지거리를 조절하는 것이 가능하지 않으며, 이와 같이 회로를 구성하면 같은 크기의 물체의 움직임을 감지할시 가까운 거리에서의 움직임은 감지가 작은 움직임에서도 예민하게 감지되나 먼거리에서의 감지는 상대적으로 감지가 둔해지는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 마이크로 웨이브 센서를 이용한 제품의 가장 큰 문제는 날벌레와 같은 생물체나 미생물체가 다 감지되어 점등하게 되는바, 특히 강한바람이나 벌레의 움직임 등 모든 물체가 크기와 상관없이 피물체의 움직임만 있으면 감지되어 사람이 존재하는 것으로 판단하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 사람으로 판단하는 정보량을 극대화하여 사람이 서 있거나 이동중일 경우에만 램프가 점등되도록 장치를 구성하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
원칩으로 이루어지며 송수신 안테나와 발진기 등이 내장되어 고주파 출력에 의해 물체를 감지하는 RF 모듈과; 트랜지스터와 가변저항으로 이루어지고, 상기 트랜지스터의 베이스단에 가변저항이 연결되어 있어 상기 가변저항을 변위하여 RF 모듈에 인가되는 전압의 양을 제어하는 RF 제어부와; 비반전 단자에 RF 모듈의 출력단이 연결되고, 반전단자를 통해 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되며, 상기 증폭기는 다시 또다른 증폭기의 반전단자에 연결되며, 상기 증폭기의 비반전단자에는 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되는 증폭부와; 가변저항과 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단으로 이루어져 상기 스위칭 수단을 이용하여 저항의 범위가 선택되고, 이에 따라 전압분배의 정도를 달리하여 증폭도를 조절하는 감도 조절부와; 비교기로 이루어져 반전단자를 통해 증폭기의 출력단이 연결되고 비반전단자를 통해 감도조절부의 라인이 연결되어 감도조절에 따른 기준범위가 설정에 따라 증폭기를 통해 출력되는 신호가 증폭도의 기준범위를 넘어설 경우에 센싱신호를 출력하는 신호 판별부와; 가변저항과, 일측이 마이컴에 접속되어 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단으로 이루어져 상기 스위칭 수단으로 저항값을 선택함으로서 물체의 크기에 따른 작동범위한정 신호를 출력하는 물체크기 설정부와; 원칩으로 이루어지며 RF 모듈로부터 센싱신호를 인가받고, 상기 센싱신호의 정보와 램프 점등 온 신호 설정부 및 물체크기 설정부의 신호를 조합하여 램프의 점등 시점과 점등의 유지시간을 결정하여 램프에 제어신호를 전달하는 마이컴과; 각종 콘덴서와 저항과 다이오드와 제너 다이오드와 인덕터와 레귤레이터 등으로 이루어져 램프 및 각종 소자에 전원을 제공하여, 마이컴의 제어신호에 따라 램프가 점등되도록 하는 전원 공급부를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 마이컴의 일측에는, 조도센서와 저항과 가변저항과 스위칭 수단과 비교기로 이루어지며, 상기 스위칭 수단의 저항값 선택에 따라서 적당한 조도를 선택하는 동작 조도 설정부를 더 결합하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 마이컴의 일측에는, 노이즈 기준값을 제공하여 일정이상의 피크신호가 전달되면 이를 노이즈 신호로 인식하여 램프의 점등신호가 되는 것을 막는 전원 노이즈 검출부를 더 결합하여 구성함이 특징이다.
또한, 일측이 상기 마이컴에 접속되어 마이컴으로부터 출력되는 램프 구동신호를 중계하는 광결합제어수단과, 상기 광결합제어수단으로부터 출력된 램프 구동신호를 램프에 전달하는 다이액과 그밖에 회로 안정화를 위한 저항과 캐패시터로 이루어지는 출력 제어부를 더 결합하여 구성함이 특징이다.
또한, 가변저항과, 일측이 상기 마이컴에 접속되어 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단으로 이루어져 상기 스위칭 수단으로 저항값을 선택함으로써 램프의 온시간을 결정하는 램프의 온시간 설정부를 더 결합하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 마이컴과 연결되어 마이컴의 프로그램을 외부에서 변경하는 프로그램 변경용 통신포트를 더 결합하여 구성함이 특징이다.
또한, 본 발명을 실시하기 위한 방법으로, 조도를 확인하여 조도센서 신호가 입력되는가를 판단하는 제 1 단계와; 상기 단계에서 조도센서의 신호가 입력되면 외부가 기준이상 캄캄한 것으로 판단하여 RF 센서 작동시키는 제 2 단계와; RF 센서를 통해 외부 물체의 감지신호가 입력되면 기준거리 이내에 물체가 들어온 것으로 판단하며, 이와 동시에 설정된 크기 이상의 물체인가를 판단하여 설정된 기준 이상의 물체로 판단되면 램프를 점등시키는 제 3 단계와; 이후 물체의 움직임을 판단하여 기준범위이상 물체의 움직임에 따른 민감도가 입력되면 램프의 점등을 계속 유지시키는 제 4 단계와; 민감도와 물체의 크기를 비교 판단하여 민감도가 기준이하로 내려가거나 물체의 크기가 기준이하로 내려가면 램프를 소등시키는 제 5 단계로 이루어짐이 특징이다.
또한, 상기 제 1 단계는 조도 센서의 입력된 전기량에 대해 가변저항수단의 조작량에 따른 전압분배에 의해 조도 기준범위를 선택하는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 3 단계의 기준거리는 RF 센서의 입력 전압을 제한하여 마이컴에 인지되는 전파 가시거리를 설정하는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 3 단계의 물체 크기는 마이컴에 입력되는 전파량에 따라 결정되는 것이 특징이다.
또한, 상기 제 4 단계의 민감도는 RF 모듈의 신호를 증폭하는 증폭도에 따라 결정되는 것이 특징이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 크게 RF 모듈(130)과, RF 제어부(10)와, 증폭부(20)와, 감도 조절부(30)와, 신호 판별부(40)와, 램프 점등시간 설정부(50)와, 물체크기 설정부(60)와, 마이컴(70)과, 동작조도 설정부(80)와, 프로그램 통신포트(90)와, 노이즈 검출부(120)와, 출력 제어부(110)와, 전원공급부(120)와, 램프(140)로 이루어진다.

상기 RF 모듈(130)은 원칩으로 이루어지며 고주파 송수신을 위한 송수신 안테나와 고주파를 발진하기 위한 발진기 등이 내장되어 있다.

상기 RF 제어부(10)는 트랜지스터(11)와 가변저항(12)으로 이루어지고, 상기 트랜지스터의 베이스단에 가변저항이 연결되어 있어 상기 가변저항을 변위하여 RF 모듈에 인가되는 전압의 양을 제어한다.

상기 증폭부(20)는 증폭기(21, 22)가 다수개 직렬 연결되어 이루어지며 비반전 단자에 RF 모듈(130)의 출력단이 연결되고, 반전단자를 통해 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되며, 상기 증폭기는 다시 또다른 증폭기의 반전단자에 연결되며, 상기 증폭기의 비반전단자에는 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되어 있다.

상기 감도 조절부(30)는 가변저항(31)과 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단(32)으로 이루어져 상기 스위칭 수단을 이용하여 저항의 범위가 선택되고, 이에 따라 전압분배의 효과가 달라져 증폭도가 조절된다.

상기 신호 판별부(40)는 비교기로 이루어져 반전단자를 통해 증폭기의 출력단이 연결되고 비반전단자를 통해 감도조절부의 라인이 연결되어 감도조절에 따른 기준범위가 설정되면 증폭기를 통해 출력되는 신호가 기준범위를 넘어설 경우에 센싱신호를 출력한다.

상기 램프 점등시간 설정부(50)는 가변저항(51)과, 일측이 마이컴에 접속되어 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단(52)으로 이루어져 상기 스위칭 수단으로 저항값을 선택함으로써 램프의 온시간을 결정한다.

상기 물체크기 설정부(60)는 가변저항(61)과, 일측이 마이컴에 접속되어 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단(62)으로 이루어져 상기 스위칭 수단으로 저항값을 선택함으로서 물체의 크기에 따른 작동범위한정 신호를 출력한다.

상기 마이컴(70)은 원칩으로 이루어지며 RF 모듈(130)로부터 센싱신호를 인가받고, 상기 센싱신호의 정보와 램프 점등시간 설정부(50) 및 물체크기 설정부(60)의 신호를 조합하여 램프의 점등 시점과 점등의 유지시간을 결정하여 램프(140)에 제어신호를 전달한다.

상기 동작 조도 설정부(80)는 조도센서(81)와 저항과 가변저항(82)과 스위칭 수단(83)과 비교기(84)로 이루어지며, 상기 스위칭 수단의 저항값 선택에 따라서 적당한 조도를 선택한다.

상기 전원 노이즈 검출부(120)는 노이즈 기준값을 제공하여 일정이상의 피크신호가 전달되면 이를 노이즈 신호로 인식하여 램프의 점등신호가 되는 것을 막도록 한다.

상기 출력 제어부(100)는 마이컴(70)으로부터 출력되는 램프 구동신호를 중계하는 광결합제어수단(101)과, 상기 광결합제어수단(101)으로부터 출력된 램프 구동신호를 램프에 전달하는 다이액(102)과 그밖에 회로 안정화를 위한 저항과 캐패시터로 이루어진다.

상기 전원 공급부(110)는 각종 콘덴서와 저항과 다이오드와 제너 다이오드와 인덕터와 레귤레이터 등으로 이루어져 마이컴(70)의 제어에 따라 램프(140) 및 각종 소자에 전원을 제공한다.

이하에서 본 발명에 적용되는 소자의 특성을 정리하면 다음과 같다.

상기 RF 모듈(130)은 안테나 송수신부를 구비하여 이루어지며 고주파를 송수신하여 감지하고자 하는 대상물로부터 되돌아오는 에너지를 포착하는 역할을 한다.

상기 RF 제어부(10)는 가변저항(12) 및 스위칭 트랜지스터(11)로 이루어져 상기 RF 모듈(130)에 인가되는 전압을 조절하여 감지거리를 제어하는바, 일정 전압보다 낮은 전압을 인가하면 감지거리 및 감지 범위가 축소되고, 반대로 일정 전압보다 높은 전압을 인가하면 감지거리 및 감지 범위를 확대시키도록 한다.

상기 증폭부(20)는 다단 증폭기(21, 22)로 이루어져 RF 모듈(130)로 부터 출력되는 미약한 신호를 마이컴이 인식할 수 있을 정도로 신호의 크기를 확대하는 역할을 한다.

상기 감도 조절부(30)는 가변저항으로 이루어져 전압분배의 비율변화에 의해 수신되는 신호의 증폭도를 조절하여 감도를 조절하는 역할을 하는바, 증폭도를 기준보다 높이게 되면 미세한 변화에도 마이컴(70)이 반응하게 되고 증폭도를 기준보다 낮추게 되면 큰 변화에만 마이컴이 반응하게 된다.

상기 신호판별부(40)는 비교수단으로 이루어져 기준값 이상이면 신호를 마이컴에 출력하고 기준값 이하이면 신호를 마이컴에 보내지 않토록 하는 역할을 하는바, 상기 감도 조절부에 의해서 기준값을 변경하는 역할을 한다.

상기 램프 점등시간 조절부(50)는 가변저항으로 이루어져 마이컴(70)이 램프 작동을 명령한 상태에서 램프(140)가 작동되는 지속시간의 범위를 마이컴(70)으로 설정할 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 물체크기 설정부(60)는 가변저항(61)과 스위칭 수단(62)으로 이루어져 마이컴(70)에서 판단하는 전파의 양을 조절하도록 하는바, 기준범위보다 많은 양의 전파를 받아들이도록 하면 비교적 작은 물체에서도 마이컴(70)이 반응하고, 기준범위보다 적은 양의 전파를 받아들이도록 하면 비교적 큰 물체만 마이컴(70)이 반응하도록 한다.

상기 마이컴(70)은 메모리를 포함한 중앙처리장치로 이루어져, 신호 판별부(40) 및 물체크기 설정부(60)로부터 입력되는 정보를 조합하여 램프(140)의 점등 결정과 지속점등 여부를 결정 하는바, 감도 조절부(30)의 기준범위 설정에 따른 신호 판별부(40)의 출력으로부터 반응거리에 따른 범위내에서 램프 작동을 스탠바이 하고 이때 물체 크기 설정부(60)로부터 입력된 기준 정보에 따라서 일정범위 이상의 크기가 충족된 범위내에서 램프 점등을 결정하여 램프점등 신호를 출력하며, 점등 시간 설정부(50)에 설정된 시간동안 램프의 점등을 지속시킨다.

상기 동작 조도 설정부(80)는 외부 조도에 따른 기준범위를 설정하는바, 조도센서와 상기 조도센서(81)의 출력을 제한하는 가변저항(82)과 최종 정보를 출력하는 비교수단(84)으로 이루어져 사용자가 지정한 범위내에서만 마이컴(70)이 동작하도록 한다.

즉, 비교적 밝을 때에는 램프가 동작하지 않고, 비교적 어두울 때에만 램프가 동작하도록 조도센서의 측정에 따른 정보 전달 범위를 미리 설정하여 조금만 어두어도 사람이 지나갈 경우 램프(140)가 곧바로 점등되도록 설정할 수 있고, 또한 필요에 따라서는 어둠이 짙게 깔릴 경우에 램프(140)가 점등되도록 설정할 수 있다.

상기 프로그램 통신포트(90)는 마이컴(70)과 연결되어 마이컴의 프로그램을 외부에서 변경할 수 있도록 하는 통신포트이다.

상기 노이즈 검출부(120)는 RF 센서(130)로부터 입력되는 신호중 기준이상의 노이즈가 입력될시에 이를 배제하기 위해 기준범위를 설정하는 수단이다.

상기 출력 제어부(100)는 마이컴(70)의 제어신호에 따라서 램프에 출력신호를 인가하는 수단이다.

상기 전원공급부(110)는 본 발명에 들어가는 각종 구성수단의 전원공급과 램프의 점등에 필요한 전원을 공급하는 수단이다.

상기 램프(140)는 마이컴(70)의 제어에 따라 필요한 시간동안 점등되어 주변을 밝혀주는 통상의 점등장치이다.

이하에서 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 RF 모듈(130)은 발진된 고주파를 발산후 물체를 통해 반사된 수신신호를 입력한다.

이때, RF 제어부(10)는 고주파의 출력강도를 제한하여 측정거리를 한정하게 되는바, RF 모듈에 인가되는 전압값을 높이면 보다 긴 거리를 측정하게 되고, RF 모듈(130)에 인가되는 전압값을 낮추면 보다 짧은 거리를 측정하게 된다.

상기에서 RF 제어부(10)를 별도로 두는 이유는 본 발명의 센싱장치를 설치하는 장소에 따라서 감지거리를 조절할 필요가 있을때 본 발명의 RF 제어부(10)의 스위칭 수단을 이용하여 인가전압을 낮추거나 높이도록 한다.

특히 이러한 RF 제어부(10)의 감지변화 조절개념은 RF 모듈(130)을 자동문 개폐장치에 적용할 경우 어린아이들의 출입시 위험한 지역에서 일정한 거리 이하에서만 감지되도록 하여 어린아이들의 출입을 제한 할 수 있는 용도로 사용될 수 있다.

본 발명에서는 개나 고양이와 같이 비교적 키가 크지 않은 동물이 지나갈 때에는 램프(140)가 점등되지 않토록 하기 위하여 감지거리를 적절하게 조절할 수 있다.

즉, 감지거리를 RF 모듈(130)이 위치한 지점으로부터 1m 또는 1.5m 정도로 조절하여 상기 거리 이내에 들어올때에만 램프(140)가 점등되도록 한다면 바닥을 이동하는 동물들의 움직임에 램프(140)가 점등되는 것을 막을 수 있다.

상기 RF 모듈(130)을 통해 입력된 신호는 증폭부(20)를 통하여 증폭되고 여기서 증폭된 신호는 신호판별부(40)의 반전단자를 통해 마이컴(70)에 인가되는바, 상기 신호 판별부(40)의 비반전단자에는 감도 조절부(30)가 연결되어 있어, 감도조절을 위한 분배저항(31) 일단의 스위칭 수단(32)의 작동으로 감도의 기준범위를 조절할 수 있다.

즉, 상기 감도 조절부(30)는 증폭도(20)를 결정하는 분배저항중 일측을 가변저항으로 구성하고 상기 가변저항을 스위칭 소자로 스위칭토록 하여 증폭도(20)를 조절함으로서 민감도가 조절되어 작동범위를 제한할 수 있다.

상기에서 민감도를 높일 경우에는 날파리등이 날아다닐 경우에도 이를 감지하게 되어 점등신호가 작동되게 되어 불필요하게 램프(140)가 점등되므로 민감도를 적절히 제한하여 너무 빠른 속도로 움직이는 물체에 대해서는 반응하지 않토록 한다.

이를 잘 조절하게 되면 감지거리를 높인 상태에서도 고양이 등과 같이 빠른 속도로 움직이는 동물에 대해서는 반응하지 않토록 할 수 있다.

이후, 상기 신호판별부(40)를 통과한 센싱신호는 마이컴(70)에 입력되고, 이때 마이컴(70)은 이미 설정된 RF 제어와 감도조절에 따라서 측정 거리 및 민감도가 제한된 센싱 신호를 입력받게 된다.

즉, 상기 RF 제어부(10)는 수동 설정에 의해서 감지거리를 제어하고, 감도 조절부(30)는 센싱신호의 증폭도를 결정하여 민감도를 제어하며, 따라서 마이컴(70)은 감지거리 제어와 민감도 제어가 완료된 상태의 센싱신호가 인가되는 것이다.

또한, 상기 마이컴(70)에는 램프 점등 시간 설정부와 물체크기 설정부(60)가 접속되어 있는바, 상기 램프 점등 시간 설정부(50)는 램프(140)가 점등하는 지속시간을 설정하게 되어 있어 한번 점등시 얼마만큼의 시간동안 램프(140)가 지속적으로 점등하는가를 사용자의 선택에 따라서 지정한다.

그리고, 상기 물체크기 설정부(60)는 마이컴(70)에 입력된 센싱신호의 수신양을 한정토록 하여 물체의 크기 기준값을 제시하여 비교적 작은 물체는 감지대상에서 제외시킴으로써 사람으로 판명될 때에만 램프(140)를 작동시키도록 유도한다.

즉, 마이컴(70)은 입력되는 센싱신호의 수신양에 따라서 수신양이 비교적 많으면 큰 물체로 인식하고 수신되는 양이 적으면 적은 크기의 물체로 인식하는바, 상기 물체크기 설정부(60)가 가변저항(61)과 상기 가변저항(61)의 변위를 선택적으로 스위칭하는 스위칭 수단(62)으로 이루어져, 상기 가변저항(61)을 통한 전기신호를 마이컴(70)에 전달하면, 마이컴(70)은 저항값에 따라 이를 기준으로 하여 기준범위보다 적은 양의 수신신호가 입력되면 이를 무시하도록 하여 크기가 작아 사람이라고 판단하기 곤란한 물체에는 반응하지 않토록 한다.

상기 RF 제어부(10)와 감도 조절부(30) 및 물체 크기 설정부(60)는 마이컴(70)과 유기적인 관계가 성립하는바, RF 제어부(10)는 전파의 수신거리에 따른 물체와의 감지거리를 한정하는 역할을 하고, 감도 조절부(30)는 전파의 증폭도에 따른 물체의 민감도를 한정하는 역할을 하며, 물체크기 설정부(60)는 전파의 수신량에 따른 물체 크기에 대한 반응을 한정하는 역할을 한다.

즉, RF 제어부(10)는 인지거리 밖에 있는 물체에 마이컴(70)이 반응하는 것을 차단하고, 감도 조절부(30)는 바람이나 바람에 날리는 휴지 및 기타 민감하게 자극을 주는 빠른속도로 움직이는 대상물체에 대한 마이컴(70)의 반응을 차단하며, 물체크기 설정부(60)는 날파리나 동물 등과 같이 사람보다 부피가 작은 물체에 대한 마이컴(70)의 반응을 차단한다.

따라서, 마이컴(70)은 이들의 신호를 조합하여 최대한 사람이 움직이는 경우 및 사람이 일정시간 멈춰있는 경우에만 동작토록 할 수 있다.

한편, 마이컴(70)에는 동작 조도 설정부(80)가 접속되어 있는바, 상기 동작 조도 설정부(80)에는 조도센서(81)와 이를 제어하기 위한 가변저항(82) 및 상기 가변저(82)항의 변위를 조절하는 스위칭 수단(83)에 접속되어 있어, 조도센서(81)의 출력을 적절하게 제한하여 비교적 더 캄캄한 경우, 캄캄한 경우, 비교적 덜 캄캄한 경우 등에 따라 램프(140)의 동작모드를 선택할 수 있도록 하여, 비교적 덜 캄캄한 경우에도 램프(140)가 점등되도록 하고 싶으면 스위칭 수단(83)을 조작하여 기준 저항값을 낮추도록 하고, 비교적 더 캄캄한 경우에만 램프(140)가 점등되도록 하고 싶으면 스위칭 수단(83)을 조작하여 기준 저항값을 높이도록 한다.

또한, 상기 마이컴(70)에는 프로그램 통신포트(90)가 더 연결되는바, 상기 프로그램 통신포트를 통해 마이컴(70)의 프로그램을 갱신할 수 있다.

즉, 상기 마이컴(70)은 메모리와 자체 동작 타이밍이 설정되어 있고, 데이터를 처리하는 방법이 내장되어 있는바, 데이터 처리 방법 및 순서를 바꾸고 싶을 때에는 상기 프로그램 통신 포트를 통해서 외부 프로그램을 마이컴(70)에 설치된 메모리에 입력하여 마이컴(70)의 동작내용을 바꾸어줄 수 있다.

또한, 본 발명에서는 전원 노이즈 검출부(100)를 마이컴(70)에 연결하고 있는바, 상기 전원 노이즈 검출부(100)는 기준이상의 노이즈가 RF 모듈(130)를 통해 입력될시에 마이컴(70)이 이 신호를 무시할 수 있도록 기준신호를 입력해 주는 것으로, 상기 노이즈는 다양한 요소들에 의해서 발생할 수 있으며 이러한 요소는 공기중이나 기타 소자 자체의 원인으로 인하여도 들어올 수 있다.

이러한 노이즈 신호는 매우 빠른 속도로 입력되기 때문에 컨덴서나 기타 노이즈를 체크하는 종래의 소자들로서는 노이즈 신호를 잡아내는 것이 매우 어려웠으며, 이는 노이즈 신호가 발생되는 원인은 매우 다양하게 발생하여 이러한 원인을 제거하기 위해 이에 해당하는 노이즈 제거수단을 모두 완비하는 것이 사실상 불가능하기 때문이다.

따라서, 본 발명은 전원 및 공전현상에 의해 들어오는 노이즈를 과증폭하여 이것을 마이컴에 입력함으로써 마이컴(70)으로 하여금 무조건 노이즈로 인식토록 하여 마이컴(70)에서 제거토록 함으로써 비정상적인 신호에 따른 램프(140)의 점등을 사전에 차단토록 한다.

상기 구성요소이외에 기타 출력 제어부(110)와 전원공급부(120)가 구비되는바, 출력 제어부(110)는 마이컴(70)에서 램프 점등을 지령할시에 램프에 지령신호를 중계하는 구성요소이고, 전원공급부(120)는 램프(140) 및 기타 본 발명의 구성요소에 전원을 공급하는 것으로 상기 출력 제어부(110)와 전원공급부(120)는 램프 점등 회로에 필수적으로 들어가는 구성요소이므로 더이상의 설명은 생략토록 한다.

마이컴의 동작순서를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 마이컴이 작동되면 조도를 확인하여 조도센서 신호가 입력되는가를 판단하는 제 1 단계(S1)와;

상기 단계에서 조도센서의 신호가 입력되면 외부가 기준이상 캄캄한 것으로 판단하여 RF 센서 작동시키는 제 2 단계(S2)와;

RF 센서를 통해 외부 물체의 감지신호가 입력되면 기준거리 이내에 물체가 들어온 것으로 판단하며, 이와 동시에 설정된 크기 이상의 물체인가를 판단하여 설정된 기준 이상의 물체로 판단되면 램프를 점등시키는 제 3 단계(S3)와;

이후 물체의 움직임을 판단하여 기준범위이상 물체의 움직임에 따른 민감도가 입력되면 램프의 점등을 계속 유지시키는 제 4 단계(S4)와;

민감도와 물체의 크기를 비교 판단하여 민감도가 기준이하로 내려가거나 물체의 크기가 기준이하로 내려가면 램프를 소등시키는 제 5 단계(S5)로 이루어져 순차 반복한다.

즉, 제 1 단계(S1)는 조도센서로부터 정보를 입력받는 단계로서, 먼저 마이컴이 동작하면 조도센서로부터 입력되는 정보를 확인하여 통상 낮이면 동작을 하지 않고 밤이면 동작을 하게 되며, 이때 빛 감지 센서는 사용자의 저항값 조절에 의해 어두운 정도를 미리 설정되어 있으므로 원하는 기준치를 넘어서면 센싱정보를 마이컴에 전달한다.

제 2 단계(S2)는 RF 센서를 구동하는 단계로 이는 낮에는 RF 센서를 구동할 필요가 없기 때문에 조도 센서로부터 정보가 입력되어 현재 지정된 어두운 상태가 되면 비로소 RF 센서를 작동시켜 움직이는 물체를 감지토록 한다.

제 3 단계(S3)는 RF 센서로 부터 입력되는 데이터를 가공하는 단계로 미리 설정된 거리 기준 입력에 따라서 제한된 범위 이내로 물체가 진입한 경우만 마이컴으로 입력되며, 동시에 마이컴은 지정된 물체 크기를 넘어선 경우인가를 판단하여 기준치를 초과할 경우에 램프에 점등신호를 출력한다.

상기 단계(S3)에서는 기준거리와 기준물체 크기의 조건을 만족하는 경우에만 램프가 점등되므로 비교적 작은 규모의 물체가 인지될 경우에는 램프를 작동시키지 않는다.

제 4 단계(S4)는 물체의 움직임에 따른 민감도를 체크하여 램프의 계속적인 점등을 결정하는 것으로 기준된 민감도의 범위내일 경우 즉, 물체의 이동 속도가 기준된 범위 내에서만 램프를 지속시키고, 비교적 물체의 이동 속도가 빠를 경우에는 램프의 점등 지속시간을 줄이고 물체의 이동 속도가 느릴 경우에는 램프의 점등 지속시간을 늘리도록 한다.

이는 사람이 빠르게 지나갈 경우에는 장시간 램프를 점등시킬 필요가 없기 때문이며, 바람이나 기타 날파리나 고양이와 같은 동물들로 인해 발생하는 에러요인을 최소화하기 위함이다.

따라서, 제 5 단계(S5)는 마이컴에 들어오는 RF 신호의 분석에 따라 램프의 지속시간을 결정하여 사람이 멈춰있는 경우에는 계속적으로 램프를 점등토록 하는 단계이며, 이후 상기 제 1 단계(S1)를 재반복하는 동작을 진행한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 RF 제어를 통한 감지거리 한정과, 감도조절에 따른 증폭도 한정과, 물체크기 설정부를 통한 물체크기 한정을 통하여 바람이나 기타 작은 크기의 생물에서는 반응하지 않고 사람의 움직임과 정지시 내부에서 증폭도를 조절하여 램프가 점등되도록 함으로써 자동 동작되는 백열등이나 형광램프 작동을 최적화 하는 효과를 제공한다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

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Claims (11)

1. 원칩으로 이루어지며 송수신 안테나와 발진기가 내장되어 고주파 출력에 의해 물체를 감지하는 RF 모듈과; 트랜지스터와 가변저항으로 이루어지고, 상기 트랜지스터의 베이스단에 가변저항이 연결되어 있어 상기 가변저항을 변위하여 RF 모듈에 인가되는 전압의 양을 제어하는 RF 제어부와; 비반전 단자에 RF 모듈의 출력단이 연결되고, 반전단자를 통해 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되며, 상기 증폭기는 다시 또다른 증폭기의 반전단자에 연결되며, 상기 증폭기의 비반전단자에는 증폭도를 한정하는 저항소자와 캐패시터 소자가 연결되는 증폭부와; 가변저항과 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단으로 이루어져 상기 스위칭 수단을 이용하여 저항의 범위가 선택되고, 이에 따라 전압분배의 정도를 달리하여 증폭도를 조절하는 감도 조절부와; 비교기로 이루어져 반전단자를 통해 증폭기의 출력단이 연결되고 비반전단자를 통해 감도조절부의 라인이 연결되어 감도조절에 따른 기준범위가 설정에 따라 증폭기를 통해 출력되는 신호가 증폭도의 기준범위를 넘어설 경우에 센싱신호를 출력하는 신호 판별부와; 가변저항과, 일측이 마이컴에 접속되어 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단으로 이루어져 상기 스위칭 수단으로 저항값을 선택함으로서 물체의 크기에 따른 작동범위한정 신호를 출력하는 물체크기 설정부와; 원칩으로 이루어지며 RF 모듈로부터 센싱신호를 인가받고, 상기 센싱신호의 정보와 램프 점등 온 신호 설정부 및 물체크기 설정부의 신호를 조합하여 램프의 점등 시점과 점등의 유지시간을 결정하여 램프에 제어신호를 전달하는 마이컴과; 각종 콘덴서와 저항과 다이오드와 제너 다이오드와 인덕터와 레귤레이터로 이루어져 램프 및 각종 소자에 전원을 제공하여, 마이컴의 제어신호에 따라 램프가 점등되도록 하는 전원 공급부를 포함하여 구성하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치에 있어서,

   상기 마이컴의 일측에는, 조도센서와 저항과 가변저항과 스위칭 수단과 비교기로 이루어지며, 상기 스위칭 수단의 저항값 선택에 따라서 적당한 조도를 선택하는 동작 조도 설정부를 더 결합하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴의 일측에는, 노이즈 기준값을 제공하여 일정이상의 피크신호가 전달되면 이를 노이즈 신호로 인식하여 램프의 점등신호가 되는 것을 막는 전원 노이즈 검출부를 더 결합하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   일측이 상기 마이컴에 접속되어 마이컴으로부터 출력되는 램프 구동신호를 중계하는 광결합제어수단과, 상기 광결합제어수단으로부터 출력된 램프 구동신호를 램프에 전달하는 다이액과 그밖에 회로 안정화를 위한 저항과 캐패시터로 이루어지는 출력 제어부를 더 결합하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   가변저항과, 일측이 상기 마이컴에 접속되어 저항의 범위를 선택하는 스위칭 수단으로 이루어져 상기 스위칭 수단으로 저항값을 선택함으로써 램프의 온시간을 결정하는 램프의 온시간 설정부를 더 결합하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴과 연결되어 마이컴의 프로그램을 외부에서 변경하는 프로그램 변경용 통신포트를 더 결합하여 구성함을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지장치.
7. 조도를 확인하여 조도센서 신호가 입력되는가를 판단하는 제 1 단계와; 상기 단계에서 조도센서의 신호가 입력되면 외부가 기준이상 캄캄한 것으로 판단하여 RF 센서 작동시키는 제 2 단계와; RF 센서를 통해 외부 물체의 감지신호가 입력되면 기준거리 이내에 물체가 들어온 것으로 판단하며, 이와 동시에 설정된 크기 이상의 물체인가를 판단하여 설정된 기준 이상의 물체로 판단되면 램프를 점등시키는 제 3 단계와; 이후 물체의 움직임을 판단하여 기준범위이상 물체의 움직임에 따른 민감도가 입력되면 램프의 점등을 계속 유지시키는 제 4 단계와; 민감도와 물체의 크기를 비교 판단하여 민감도가 기준이하로 내려가거나 물체의 크기가 기준이하로 내려가면 램프를 소등시키는 제 5 단계로 이루어지는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지방법에 있어서,

   상기 제 1 단계는 조도 센서의 입력된 전기량에 대해 가변저항수단의 조작량에 따른 전압분배에 의해 조도 기준범위를 선택하는 것을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지방법.
8. 삭제
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 3 단계의 기준거리는 RF 센서의 입력 전압을 제한하여 마이컴에 인지되는 전파 가시거리를 설정하는 것을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 제 3 단계의 물체 크기는 마이컴에 입력되는 전파량에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 제 4 단계의 민감도는 RF 모듈의 신호를 증폭하는 증폭도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 마이크로 모션 검출기를 이용한 대상물 감지방법.

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