KR100668606B1

KR100668606B1 - 전자주판의 주판알 위치 검출장치

Info

Publication number: KR100668606B1
Application number: KR20030048133A
Authority: KR
Inventors: 손범석
Original assignee: 손범석
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2007-01-15
Also published as: WO2005006167A1; KR20050008254A

Abstract

본 발명은 주판알 주변의 조도에 상관없이 주판알의 위치를 정확하게 인식하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치에 관한 것이다. 본 발명은 주판틀의 자릿대를 따라 이동하는 각 주판알의 외주연과 밀착하여 외부로부터 유입되는 빛을 차단하고 상기 주판알의 이동에 따라 이동되는 다수의 주판알 이동부재; 상기 외부로부터 유입되는 빛을 차단하고 상기 주판알 이동부재의 이동 경로를 제공하는 가이드부재; 및 상기 다수의 주판알 이동부재로부터 각각 소정거리 이격되어 설치되어 상기 주판알의 이동 여부를 검출하기 위하여 상기 다수의 주판알 이동부재의 이동여부를 검출하는 검출부를 포함한다. 본 발명은 외부로부터 유입되는 빛의 영향에 상관없이 주판알의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

주판, 전자주판, 주판알, 자릿대, 위치검출

Description

전자주판의 주판알 위치 검출장치{Apparatus for detecting position of counter for electric abacus}

도 1 은 종래의 전자주판을 나타낸 정면도.

도 2 는 종래의 전자주판 구성을 나타낸 단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 제 1 실시예를 나타낸 정면도.

도 4 는 도 3의 주판알 위치 검출장치를 분해한 분해 사시도.

도 5 는 도 3의 주판알 위치 검출장치의 B-B 단면을 나타낸 단면도.

도 6 은 도 3의 주판알 위치 검출장치의 C-C 단면을 나타낸 단면도.

도 7 은 본 발명에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 제 2 실시예를 나타낸 단면도.

도 8 은 본 발명에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 제 3 실시예를 나타낸 사시도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

100 : 전자주판 110 : 주판틀

120 : 주판알 130 : 자릿대

200 : 주판알 이동부재 210 : 지지판

220 : 삽입홈 230 : 가리개

240 : 가이드 300 : 가이드부재

310 : 슬라이드판 320 : 관통공

400 : 검출부 410 : 발광부

420 : 수광부 430 : CDS 셀

500 : 인쇄회로기판

본 발명은 전자주판의 주판알 위치 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주판알 주변의 조도에 상관없이 주판알의 위치를 정확하게 인식하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 주판은 수판 또는 산판이라 불리고, 수판셈에 의해서 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈의 계산을 하는 간편한 계산도구이다. 주판은 주판틀에 윗알과 아래알로 구성된 주판알과 상기 주판알이 이동하는 자릿대로 구성된다. 주판은 사용자가 자릿대에 위치하는 주판알을 움직이면서 원하는 계산 결과를 도출해낸다.

이러한, 주판은 디지털 기술의 발달로 인한 컴퓨터와 전자 계산기의 보급이 보편화되어 주판의 사용이 많이 퇴색되었다.

그러나, 주판은 사람의 연산능력과 학습능력 발달에 많은 도움이 되고 있어 컴퓨터와 연결하여 사용할 수 있도록 대한민국 공개특허공보 제 2003-0021208호에 서 "전자주판"이라는 제목으로 제안하고 있다. 도 1 및 도 2는 상기 공개특허공보에서 제안하는 전자주판의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2에서 전자주판은 주판틀(11)에 설치된 자릿대(14)의 위치와 그 자릿대(14)에 결합되고, 내부에 자석(13)이 구비된 주판알(12)의 움직임을 감지하는 수단(20)과 그 감지수단(20)으로부터 감지된 정보를 토대로 자릿대(14)의 위치와 주판알(12)의 움직임에 따른 계산정보를 분석하는 분석수단(15) 및 상기 분석결과를 컴퓨터(미도시)로 전송하도록 USB 연결포트(16)로 구성된다.

상기의 전자주판(10)을 사용자가 각 자릿대(14)에 위치한 주판알(12)을 움직이면, 주판알(12)의 내부에 위치하는 자석(13)이 움직여 자장을 발생하게 된다. 이때 발생된 자장은 전자주판(10)의 저면에 위치한 감지수단(20)에 검출되어 주판알(12)의 움직임을 검출한다.

상기 감지수단(20)에서 검출된 주판알(12)의 위치는 디지털 신호로 변환하여 주판알(12)의 움직임과 자릿대(14)의 위치에 따른 계산정보를 분석수단(15)에서 분석한 후 분석된 데이터를 USB 연결포트(16)를 통해 컴퓨터로 전송한다.

그러나, 주판알의 위치를 검출하기 위한 구성에 있어서, 종래의 전자주판은 주판알의 움직임을 검출하기 위하여 주판알 내부에 자석을 설치하거나, 주판알을 자석으로 제조해야함으로써, 주판알의 가공과 제조과정이 복잡해져 대량생산에 따른 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 주판알에 자석이 설치되면 주판알 사이에 인력이 발생하여 서로 붙어 있게 되고, 이로 인한 주판알의 이동이 불편한 문제점이 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제 2003-0021207호에는 상기 감지수단(20)을 광센서로 대체한 전자주판이 제안되고 있다. 센서로 입력되는 빛의 유무 즉 센서 위에 주판알(12)이 위치되었는지를 검출하여 주판알(12)과 자릿대(14)의 위치를 판단한다.

그러나, 주판알의 위치 검출수단으로서 광센서를 이용한 전자주판은 주판의 특성상 주판의 상부가 개방되어 있어 외부로부터 유입되는 빛의 조도가 센서의 판단 기준값 이상으로 유입되는 경우 주판알의 위치 상관없이 검출센서가 동작하게 되어 전자주판이 오작동하는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 외부로부터 유입되는 빛의 영향에 상관없이 주판알의 위치를 정확하게 검출할 수 있고, 제조과정이 단순하여 생산성을 향상시킨 전자주판의 주판알 위치검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주판틀의 자릿대를 따라 이동하는 각 주판알의 외주연과 밀착하여 외부로부터 유입되는 빛을 차단하고 상기 주판알의 이동에 따라 이동되는 다수의 주판알 이동부재; 상기 외부로부터 유입되는 빛을 차단하고 상기 주판알 이동부재의 이동 경로를 제공하는 가이드부재; 및 상기 다수의 주판알 이동부재로부터 각각 소정거리 이격되어 설치되어 상기 주판알의 이동 여부를 검출하기 위하여 상기 다수의 주판알 이동부재의 이동여부를 검출하는 검출부를 포함한다.

또한, 상기 다수의 주판알 이동부재는 각각 상면에 상기 주판알의 외주연과 밀착하는 삽입홈이 형성된 지지판; 및 상기 지지판의 저면에 하방향으로 소정길이 연장되어 형성된 가리개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주판알 이동부재는 단면의 형상이 'T'자 형상 및 'ㄷ'자 형상 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 검출부는 상기 주판알의 원위치와 대응하여 설치되며 소정의 이동 검출용 신호를 출력하는 발광부; 및 상기 발광부에서 출력되는 이동 검출용 신호를 수신하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광부 및 수광부는 각각 대향하여 설치된 적외선 발광소자 및 적외선 수광소자인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광부 및 수광부는 상기 가리개의 일측면에서 소정거리 이격되어 나란히 설치된 적외선 발광소자 및 적외선 수광소자인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 상기 검출부로부터 출력되는 신호를 분석하여 주판알의 이동에 따른 위치정보를 분석하는 분석부; 및 상기 분석부로부터 출력되는 데이터를 컴퓨터로 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

(제 1 실시예)

도 3은 본 발명에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 제 1 실시예를 나타낸 정면도이다. 도 3에서, 전자주판(100)은 주판틀(110)에 주판알(120)이 이동 가능하게 결합된 자릿대(130)가 설치되고, 주판알(120)과 함께 이동하는 주판알 이동부재(미도시)가 슬라이딩 가능하도록 슬라이드 경로를 제공하는 가이드부재(300)가 주판알(120)의 저면에 설치된다.

또한, 전자주판(100)의 일측면에는 주판알(120)의 움직임과 자릿대(130)의 위치에 따른 계산정보를 디지털 신호로 변환하여 분석하는 분석수단(160)과, 분석수단(160)에서 분석된 결과데이터를 컴퓨터(미도시)로 전송하는 USB 연결포트(150) 가 설치된다.

도 4는 도 3의 주판알 위치 검출장치를 분해한 분해 사시도로서, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 주판알 위치 검출장치를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 4에서, 자릿대(130)에 이동 가능하게 결합한 주판알(120)이 설치되고, 주판알(120)과 일대일 대응하여 주판알 이동부재(200)가 설치되고, 주판알(120)의 이동에 따라 주판알 이동부재(200)가 슬라이딩하는 경로를 제공하는 가이드부재(300)가 설치되며, 주판알 이동부재(200)의 이동을 검출하는 검출부(400)가 인쇄회로기판(500)상에 소정의 간격으로 설치된다.

주판알 이동부재(200)는 주판알(120)의 하부에 배치되고, 주판알(120)을 지지하는 지지판(210)과 주판알 이동부재(200)의 위치 검출을 위한 가리개(230)로 구성된다. 주판알 이동부재(200)는 바람직하게 'T'자 형상이다.

지지판(210)은 사각형상의 판부재로 상면 중앙에는 주판알(120)의 외주연이 삽입되어 지지판(210)과 밀착할 수 있도록 삽입홈(220)이 형성된다. 삽입홈(220)에 밀착된 주판알(120)은 자릿대(130)를 따라 이동하는 할 경우 지지판(210) 즉 주판알 이동부재(200)와 함께 이동한다.

가리개(230)는 자릿대(130)와 평행한 방향 즉 지지판(210)의 길이방향으로 형성된다. 가리개(230)는 지지판(210)의 저면으로부터 하방향으로 소정길이 연장된다. 가리개(230)는 후술되는 발광부(410)와 수광부(420) 사이에 배치되어 주판알(120)의 이동에 따른 발광부(410)와 수광부(420) 사이의 송수신을 차단 또는 통과시킨다.

가이드부재(300)는 상부와 하부가 관통된 직사각형상의 틀 부재로서 주판알 이동부재(200)의 하부에 배치되고, 주판알 이동부재(200)가 이동할 수 있는 슬라이딩 경로를 제공하는 슬라이드판(310)이 가이드부재(300)의 내측면 길이방향 양측으로 대향하여 형성된다.

검출부(400)는 인쇄회로기판(500)상에 소정의 간격으로 설치되고, 가이드부재(300)의 하부에 배치된다. 검출부(400)는 'ㄷ'자 형상의 부재에 절개부가 상방향으로 배치되고, 소정의 빛을 발광하는 발광부(410)가 일측면 내측 단부에 배치되며, 발광부(410)와 대향하여 타측면 내측 단부에는 발광부(410)에서 출력되는 빛을 수광하는 수광부(420)가 배치된다. 바람직하게 발광부(410)와 수광부(420)는 서로 마주보고 있다.

발광부(410)는 바람직하게 적외선 센서이다.

수광부(420)는 바람직하게 적외선 신호를 검출하는 적외선 수신 센서이고, 발광부(410)에서 출력되는 적외선을 수광하여 물체의 유무에 따른 검출신호(예를 들면, 적외선 신호가 검출되면 온(ON)신호, 적외선 신호가 검출되지 않으면 오프(OFF)신호)를 인쇄회로기판(500)에 설정된 회로를 따라 분석수단(미도시)으로 전송한다.

도 5는 도 3의 주판알 위치 검출장치의 B-B 단면을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 3의 주판알 위치 검출장치의 C-C 단면을 나타낸 단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 전자주판(100)의 주판알(120)을 이동시키면 주판알(120)의 외주연에 밀착된 주판알 이동부재의 지지판(210)은 가이드부재(300)의 슬라이드판(310)을 따라 주판알(120)과 함께 이동한다.

주판알 이동부재가 이동함에 따라 지지판(210)의 저면에 설치된 가리개(230)는 검출부(400)로부터 이격되어 검출부(400)의 수광부(420)는 발광부(410)로부터 출력되는 적외선 신호를 수신하여 온(ON)되어 주판알(120)이 이동하였음을 검출한다.

다음으로 첫 번째 주판알(120a)이 원래 위치에서 다음 위치로 이동하고 두 번째 주판알(120b)이 원래위치에서 첫 번째 주판알(120a)의 위치로 이동하면 다음과 같은 순서로 주판알(120a, 120b)의 위치를 검출하게 된다.

첫 번째 주판알(120a)과 두 번째 주판알(120b)이 모두 원래 위치에 있는 경우 첫 번째 위치검출수단(400a)과 두 번째 위치검출수단(400b)은 모두 오프(OFF)상태이다. 첫 번째 주판알(120a)이 이동하면 첫 번째 주판알(120a)의 가리개(230a)가 첫 번째 위치검출수단(400a)으로부터 이격되어 첫 번째 위치검출수단(400a)은 온 상태가 되고, 두 번째 검출수단(400b)은 오프상태를 유지한다. 두 번째 주판알(400b)이 첫 번째 주판알의 위치로 이동하면 두 번째 주판알(120b)의 가리개(230b)는 첫 번째 위치검출수단(400a)으로 이동하여 첫 번째 위치검출수단(400a)을 오프 시키고, 두 번째 위치검출수단(400b)을 온 시킨다.

따라서, 주판알(120a, 120b)의 위치 이동에 따른 위치정보와 자릿대의 위치를 정확하게 검출할 수 있게 되고, 외부로부터 유입되는 빛의 영향과 무관하게 동 작할 수 있다.

(제 2 실시예)

도 7은 본 발명에 따른 주판알 위치 검출장치의 제 2 실시예를 나타낸 단면도이다. 주판알 이동부재(200)와 가이드부재(300)에 대한 구성은 제 1 실시예의 구성과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 7에서, 주판알 이동부재(200)의 가리개(230)를 검출하기 위한 발광부(410)와 수광부(420)의 위치가 동일면 상에 설치된다. 즉 발광부(410)로부터 발광된 빛이 주판알 이동부재(20))의 가리개(230)에 반사되어 수광부(420)로 입력되면 현재 위치에 주판알 이동부재(200)가 있는 것으로 판단하여 주판알(120)의 위치를 검출한다.

다시, 도 5 및 도 6을 참조하여 제 2 실시예에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

주판알 이동부재가 이동함에 따라 지지판(210)의 저면에 설치된 가리개(230)는 검출부(400)로부터 이격되어 검출부(400)의 수광부(420)는 발광부(410)로부터 출력되는 적외선 신호를 수신하지 못하여 오프(OFF)상태가 된다. 다시 주판알 이동부재가 이동하여 가리개(230)가 검출부(400)의 발광부(410) 전면에 위치하면 발광부(410)에서 발광된 적외선이 가리개(230)에서 반사되고, 반사된 적외선은 수광부(420)에서 검출되어 온(ON) 됨으로써 주판알(120)의 위치를 검출한다.

(제 3 실시예)

도 8은 본 발명에 따른 전자주판의 주판알 위치 검출장치의 제 3 실시예를 나타낸 사시도이다. 도 8에서, 자릿대(130)에 이동 가능하게 결합한 주판알(120)이 설치되고, 주판알(120)과 일대일 대응하여 주판알 이동부재(200)가 설치되고, 주판알(120)의 이동에 따라 주판알 이동부재(200)가 슬라이딩하는 경로를 제공하는 가이드부재(300)가 설치되며, 주판알 이동부재(200)의 이동을 검출하는 CDS(430)가 인쇄회로기판(500)상에 소정의 간격으로 설치된다.

주판알 이동부재(200)는 주판알(120)의 하부에 배치되고, 주판알(120)을 지지하는 지지판(210)과 주판알 이동부재(200)가 가이드부재(300)와 결합되고, 가이드부재(300)의 경로를 따라 이동 가능하게 지지하는 가이드(240)로 구성된다. 주판알 이동부재(200)는 'ㄷ'자 형상이다.

가이드(240)는 지지판(210)의 양측 단부 하방향으로 형성되어 지지판(210)이 가이드부재(300)를 따라 이동 가능하게 가이드부재(300)의 양측면과 밀착한다.

가이드부재(300)는 상부와 하부가 관통된 직사각형상의 틀 부재로서 주판알 이동부재(200)의 하부에 배치되고, 주판알 이동부재(200)가 이동할 수 있는 슬라이딩 경로를 제공하고, 주판알(120)의 위치와 대응하는 부분에 가이드부재(300)를 관통하는 관통공(320)이 형성된다.

관통공(320)은 지지판(210)의 이동에 따라 개방 또는 폐쇄되어 후술되는 CDS(430)로 인가되는 빛의 경로를 제공한다.

CDS 셀(cadmium sulfide cell : 430)은 인쇄회로기판(500)상에 소정의 간격으로 설치되고, 가이드부재(300)상에 형성된 관통공(320)의 하부에 배치된다. CDS 셀(430)은 관통공(320)으로 인가되는 빛의 유무를 검출하여 빛이 검출되면 온(ON)신호, 빛이 검출되지 않으면 오프(OFF)신호를 인쇄회로기판(500)에 설정된 회로를 따라 분석수단(미도시)으로 전송한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 외부로부터 유입되는 빛의 영향에 상관없이 주판알의 위치를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 전자주판의 제조과정을 단순하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

주판틀의 자릿대를 따라 이동하는 각 주판알의 외주연과 밀착하여 외부로부터 유입되는 빛을 차단하고 상기 주판알의 이동에 따라 이동되는 다수의 주판알 이동부재;

상기 외부로부터 유입되는 빛을 차단하고 상기 주판알 이동부재의 이동 경로를 제공하는 가이드부재; 및

상기 다수의 주판알 이동부재로부터 각각 소정거리 이격되어 설치되어 상기 주판알의 이동 여부를 검출하기 위하여 상기 다수의 주판알 이동부재의 이동여부를 검출하는 검출부를 포함하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 주판알 이동부재는 각각 상면에 상기 주판알의 외주연과 밀착하는 삽입홈이 형성된 지지판; 및

상기 지지판의 저면에 하방향으로 소정길이 연장되어 형성된 가리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 주판알 이동부재는 단면의 형상이 'T'자 형상 및 'ㄷ'자 형상 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검출부는 상기 주판알의 원위치와 대응하여 설치되며 소정의 이동 검출용 신호를 출력하는 발광부; 및

상기 발광부에서 출력되는 이동 검출용 신호를 수신하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 발광부 및 수광부는 각각 대향하여 설치된 적외선 발광소자 및 적외선 수광소자인 것을 특징으로 하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
제 4 항에 있어서, 상기 발광부 및 수광부는 상기 가리개의 일측면에서 소정거리 이격되어 나란히 설치된 적외선 발광소자 및 적외선 수광소자인 것을 특징으로 하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검출부로부터 출력되는 신호를 분석하여 주판알의 이동에 따른 위치정보를 분석하는 분석부; 및

상기 분석부로부터 출력되는 데이터를 컴퓨터로 전송하는 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자주판의 주판알 위치 검출장치.
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