KR100826831B1 - 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

출입구를 통과하고자 하는 출입자의 무게를 감지하는 답압센서부; 상기 답압센서부의 작동시 전원공급부로부터 동작전원이 공급되어 상기 출입문에 접근하는 출입자를 감지하는 인체감지부; 상기 인체감지부의 인체 감지시 상기 전원공급부로부터 동작전원이 공급되어 출입문을 개폐시키는 출입문개폐부; 및 상기 출입문의 개방/폐쇄 상태를 감지하는 출입문개폐감지부를 포함하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치이 제공된다.

자동문, 출입문, 무게, 답압, 답판, 센서, 적외선, 열감지

Description

출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치 및 그 방법{Automatic door opening and shutting system using weight sensing of passer and method thereof}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치를 나타낸 사용 상태도;

도 2는 도 1의 자동문 개폐장치의 구성을 나타낸 블록 구성도;

도 3은 도 1의 자동문 개폐장치에 있어서 답압센서부의 구성을 나타낸 블록 구성도;

도 4는 도 3의 답압센서부를 나타낸 분해 사시도; 및

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐 방법을 나타낸 제어 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 출입문 100 : 답압센서부

110 : 상판 120 : 하판

130 : 무게감지모듈 131 : 무게감지센서

132 : 상부접점부재 133 : 하부접점부재

140 : 무게검출모듈 150 : 스토퍼

200 : 전원공급부 300 : 인체감지부

400 : 출입문개폐부 410 : 구동모터

420 : 구동드라이버 500 : 출입문개폐감지부

600 : 제어부 700 : 열변화감지부

본 발명은 자동문 개폐장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동 주택의 현관 등에 설치되는 자동문의 개방에 있어서 자동문의 앞 바닥에 설치된 답압센서에 일정 무게 이상의 힘이 가압될 경우에만 상기 자동문 개폐장치의 인체감지수단이 연동되어 상기 자동문이 개방되도록 할 수 있는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공동 주택 등의 현관에는 출입구에 출입자가 접근하면 이를 자동으로 감지하여 개방되고 출입자가 없으면 닫히는 자동문이 많이 설치되고 있다.

종래의 자동문은, 출입구를 통과하고자 하는 출입자가 문 앞에 접근하면 이를 적외선을 통해 감지하여 출입자의 접근을 감지하는 적외선센서 등의 인체감지센서와 상기 인체감지센서로부터 신호 출력시 해당 구동수단을 제어하여 출입문이 자동으로 개방 또는 폐쇄되도록 하는 제어수단을 포함한다.

그러나 종래의 자동문은, 출입구를 통과하고자 하는 출입자에 대한 감지가 적외선센서 또는 RF센서 등을 통해서만 이루어지기 때문에 출입자가 아닌 다른 물 체 예를 들면, 신문이나 나무 등이 출입문의 틈을 통해 외부로부터 상기 적외선센서 또는 RF센서의 감지범위 내에 근접되는 경우 상기 적외선센서 또는 RF센서가 이를 감지하여 출입문이 자동으로 개방되고 또한, 상기와 같은 문제점이 범죄에 이용되고 있다.

또한, 상기 적외선센서 또는 RF센서를 포함하는 인체감지센서들은 해당 적외선신호 또는 RF신호의 방출과 이에 대한 반사 신호에 의해 동작되기 때문에, 출입자의 통행량이 적은 시간에도 항상 동작 상태 유지를 위해 불필요한 전력이 소요되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 자동문 전방 출입구 바닥에 설치된 답압센서를 설치하고 상기 답압센서와 인체감지수단의 연동을 통하여 감지기능을 향상시킬 수 있는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 답압센서에 일정한 무게 이상의 힘이 가압될 경우에만 상기 인체감지수단이 동작되도록 하여 전력소모를 최소화시킬 수 있는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 출입구를 통과하고자 하는 출입자의 무게를 감지하는 답압센서부; 상기 답압센서부의 작동시 전원공급부로부터 동작전원이 공급되어 상기 출입문에 접근하는 출입자를 감지하는 인체감지부; 상기 인체감지부의 인체 감지시 상기 전원공급부로부터 동작전원이 공급되어 출입문을 개폐시키는 출입문개폐부; 및 상기 출입문의 개방/폐쇄 상태를 감지하는 출입문개폐감지부를 포함하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치가 제공된다.

또한, 상기 답압센서부는, 상기 출입문이 설치된 출입구의 전방 바닥면에 매설 또는 돌출 설치되는 상판과 하판의 상하 조합구조로 이루어지며, 상기 상판과 하판 사이에 상기 상판의 답압시 하중에 대한 신호를 발생시키는 무게감지모듈과 상기 무게감지모듈의 신호로부터 해당 무게를 검출하는 무게검출모듈이 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무게감지모듈은 상기 출입자에 의해 상판의 답압시 상기 전원공급부로부터 무게감지센서에 동작전원이 공급되도록 접점되는 상부접점부재와 하부접점부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 인체감지부는 상기 답압센서부가 설치된 감지범위에 상기 출입자의 접근시 적외선 또는 RF신호를 통해 이를 감지하는 적외선센서 또는 RF센서인 것이 바람직하다.

또한, 상기 답압센서부에 일정무게 이상이 답압 될 경우에만 상기 인체감지부에 상기 전원공급부로부터 동작전원이 공급되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 출입문개폐부는, 상기 출입문을 개폐시키는 동력을 방생시키는 구동모터와 상기 구동모터를 구동시켜 출입문의 개폐를 제어하는 구동드라이버를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 답압센서부와 인체감지부와 연동되며 출입자의 접근시 주변 공간의 열변화를 감지하여 출입자의 감지기능을 향상을 위한 열변화감지부를 더 구비한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의하면, 출입자에 의한 답압센서부의 답압시 출입자의 무게가 감지 및 산출되는 제1 단계; 상기 답압센서부가 설치된 공간의 출입자를 인체감지센서를 통해 감지하는 제2 단계; 및 상기 답압센서부와 인체감지센서에 의한 감지 동작시 출입문개폐부에 의해 출입문이 개방 및 폐쇄되는 제3 단계를 포함하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐방법이 제공된다.

또한, 상기 제1 단계는, 상기 출입자의 답압시 답압센서부 무게감지모듈의 상부접점부재와 하부접점부재가 전기적으로 접점되는 단계; 상기 상부접점부재와 하부접점부재의 접점시 상기 무게감지모듈의 무게감지센서에 동작전원이 공급되어 상기 답압에 따른 전기적인신호가 발생되는 단계; 및 무게검출모듈에 의해 상기 전기적인 신호에 대응된 해당 무게가 산출되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 단계 이후에, 상기 무게검출모듈에 의해 측정된 출입자의 무게가 일정무게 이상일 경우에만 상기 인체감지부에 동작전원이 공급되도록 하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세 한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치를 나타낸 사용 상태도이고, 도 2는 도 1의 자동문 개폐장치의 구성을 나타낸 블록 구성도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치는, 출입구를 통과하고자 하는 출입자의 무게를 감지하는 답압센서부(100), 답압센서부(100)의 작동시 전원공급부(200)로부터 동작전원이 공급되어 출입문(10)에 접근하는 출입자를 감지하는 인체감지부(300), 인체감지부(300)의 인체 감지시 전원공급부(200)로부터 동작전원이 공급되어 출입문(10)을 개폐시키는 출입문개폐부(400), 출입문(10)이 완전히 개방/폐쇄된 상태를 감지하는 출입문개폐감지부(500) 및 상기 구성부들을 제어하는 제어부(600)를 포함한다.

도 3은 도 1의 자동문 개폐장치에 있어서 답압센서부의 구성을 나타낸 블록 구성도이고, 도 4는 도 3의 답압센서부를 나타낸 분해 사시도이다.

답압센서부(100)는, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본체가 출입문(10)이 설치된 출입구의 전방 1m 거리의 바닥면에 매설 또는 돌출 설치되며, 직사각형 또는 타원형 형상의 캡 형태로 된 상판(110)과 단차부위를 갖는 직사각형 또는 타원형 형상의 플레이트 형태로 된 하판(120)의 상하 조합구조로 이루어지며, 상판(110)과 하판(120)에는 출입구를 지나는 출입자의 발에 의한 답압시 이를 검출하는 무게감지모듈(130)과 무게검출모듈(140)이 배치된다.

여기서, 상판(110)의 윗면에는 커버(111)가 더 부착되어 출입자에 의한 답압시 상판(110)을 보호할 수 있고, 상판(110)과 하판(120)에는 다수개의 스토퍼(150)가 더 설치되어 상판(110)과 하판(120)의 세팅간격을 유지하고 상판(110)의 무리한 답압시 스토퍼(150)를 통해 내부 구성부들을 보호할 수 있다.

또한, 답압센서부(100)의 본체 내부에는 상판(110)의 답압시 가해지는 하중을 검출하는 무게감지모듈(130)이 상판(110)에 체결되는 구조로 설치되고, 무게감지센서(131)는 하중에 따라 발생되는 전기적인 신호를 무게검출모듈(140)에 제공한다.

여기서, 무게감지모듈(130)은, 전도성의 상부접점부재(132)와 하부접점부재(133)를 구비하며, 출입자에 의해 상판(110)의 답압시 상부접점부재(132)와 하부접점부재(133)의 전기적 접점 즉, 스위칭이 이루어져야만 전원공급부(200)로부터 무게감지센서(131)에 동작전원이 공급되도록 한다.

또한, 상기 무게감지센서(131)는 상판(110)의 답압시 무게에 따른 전기저항의 변화를 이용하여 해당 무게에 대응된 전기적인 신호를 발생시킨다.

무게검출모듈(140)은, 무게감지센서(131)로부터 제공되는 전기적인 신호를 상기 전기저항의 변화에 대응된 설정값과 비교 연산 처리하여 상판(110)을 답압한 출입자의 무게를 검출한다.

따라서 답압센서부(100)는 상기 출입자의 발에 의한 답압시 이에 대한 감지신호를 발생시킴과 아울러 출입자의 무게까지 감지함으로써, 상기 감지신호가 일정한 무게 이상일 경우 출입자에 의해 발생된 것인지 개나 고양이 등과 같은 애완동 물에 의한 것인지 판단하여 감지기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 무게감지모듈(130)의 상부접점부재(132)와 하부접점부재(133)가 출입자의 답압에 의해 스위칭되어야 전원공급부(200)로부터 무게감지센서(131)에 동작전원이 공급되기 때문에, 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.

인체감지부(300)는, 답압센서부(100)에 의한 감지신호 발생시 전원공급부(200)로부터 동작전원을 공급받아 출입문(10)의 전방 1m 예를 들면, 답압센서부(100)가 설치된 곳을 포함하는 감지범위에 적외선 또는 RF신호 등을 방출하고 상기 출입자에 의해 반사되는 적외선 또는 RF신호 등을 통해 상기 출입자의 접근을 감지하기 위한 적외선센서 또는 RF센서 등을 포함한다.

여기서, 인체감지부(300)의 적외선센서 또는 RF센서는, 출입문(10)의 상단부 또는 답압센서부(100)가 설치되는 부분의 벽면에 일정한 배열(예를 들면, 바닥으로부터 만 1세 유아의 평균키에 해당되는 45 cm 높이부터 성인의 평균키에 해당되는 170 cm까지 일정한 간격으로 설치)되어 상기 감지범위의 사각(死角)을 없애고 감지기능을 강화하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 답압센서부(100)에 일정무게 이상이 답압 될 경우에만 인체감지부(300)에 전원공급부(200)로부터 동작전원이 공급됨으로써, 출입자가 아닌 개나 고양이 등과 같은 애완동물에 의한 답압에 인체감지부(300)가 연동되는 것을 방지하고 이에 따른 전력소모도 방지할 수 있다.

출입문개폐부(400)는, 인체감지부(300)에 의한 출입자 감지시 전원공급부(200)로부터 동작전원을 공급받아 출입문(10)을 개폐시키는 동력을 방생시키는 구동모터와 상기 구동모터를 구동시켜 출입문(10)의 개폐를 제어하는 구동드라이버를 포함한다.

출입문개폐감지부(500)는, 상기 구동모터의 회전량을 감지하는 회전센서, 상기 구동모터에 의한 출입문(10) 개방시 개방완료 상태를 감지하는 개방센서 및 상기 구동모터에 의한 출입문(10) 폐쇄시 폐쇄완료 상태를 감지하는 폐쇄센서를 포함한다.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐 방법을 나타낸 제어 흐름도이다.

먼저, 출입문(10)을 통행하고자 하는 출입자에 의해 출입문(10)의 전방 1m에 설치된 답압센서부(100)의 상판(110)이 답압되면 무게감지모듈(130)의 상부접점부재(132)와 하부접점부재(133)가 전기적으로 접점된다(S100).

이후, 전원공급부(200)로부터 무게감지센서(131)에 동작전원이 공급되어 상기 답압에 따른 전기적인 신호가 발생되고 상기 신호가 무게검출모듈(140)에 전송되어 상기 전기적인 신호에 대응된 해당 무게가 산출된다(S110).

이후, 상기 무게검출모듈(140)에 의해 측정된 출입자의 무게가 일정무게(설정값) 이상이면(S120), 전원공급부(200)로부터 인체감지부(300)에 동작전원이 공급되고 이에 따라 적외선센서 또는 RF센서 등으로부터 감지범위에 적외선 또는 RF신호 등이 방출되고 상기 출입자에 의해 반사되는 적외선 또는 RF신호 등을 통해 상 기 출입자의 접근을 감지한다(S130).

여기서, 상기 S120 단계에서의 일정무게(설정값)는, 만 1세 정도 유아의 표준 몸무게에 해당되는 10 kg 정도인 것이 바람직하다.

이후, 상기 인체감지부(300)에 의해 출입자의 접근이 감지되면(S140), 출입문개폐부(400)에 의해 출입문(10)이 개방되고 인체감지부(300)의 동작 종료 후 출입문개폐감지부(500)와 출입문개폐부(400)에 의해 출입문(10)이 다시 폐쇄된다(S150).

또한, 상기 S120 단계에서 상기 무게검출모듈(140)에 의해 측정된 출입자의 무게가 일정무게 미만 이거나, 상기 S140 단계에서 상기 인체감지부(300)에 의해 출입자의 접근이 감지되지 않으면 상기 구성부들의 동작은 종료된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 답압센서부(100)와 인체감지부(300) 이외에 출입자의 접근시 출입자의 체온에 의한 주변 공간의 열변화를 감지하는 열변화감지부(700)를 더 구비하여, 상기 답압센서부(100), 인체감지부(300) 및 열변화감지부(700)의 연동을 통하여 감지기능을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 답압센서부(100) 대신에 열변화감지부(700)와 인체감지부(300)와의 연동은 선택적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상술한 바에 따르면, 출입문 전방에 설치된 답압센서가 설치되고 상기 답압센서와 인체감지수단이 연동되도록 함으로써, 감지기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 답압센서에 일정 무게 이상의 힘이 가압될 경우에만 상기 인체감 지수단에 동작전원이 공급됨으로써, 출입자가 아닌 동물들의 답압에 상기 인체감지수단이 동작하여 불필요한 전력이 소모되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 답압센서를 상기 출입문의 전면 바닥에 더 설치함으로써, 기존의 자동문 개폐장치에도 보다 쉽게 채용할 수 있다.

상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

따라서 상술한 바에 따르면, 출입문 전방에 설치된 답압센서가 가압될 경우에만 상기 인체감지수단이 연동되도록 함으로써, 감지기능과 보안기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 답압센서에 일정한 무게 이상의 힘이 가압될 경우에만 상기 인체감지수단에 동작전원이 공급됨으로써, 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.

또한, 상기 답압센서의 설치를 통하여 기존의 자동문 개폐장치에도 쉽게 적용할 수 있다.

Claims (10)

1. 출입구를 통과하고자 하는 출입자의 무게를 감지하도록 출입문이 설치된 출입구의 전방 바닥면에 매설 또는 돌출 설치되는 상판과 하판의 상하 조합구조로 이루어지며, 상기 상판과 하판 사이에 상기 상판의 답압시 하중에 대한 신호를 발생시키는 무게감지모듈과 상기 무게감지모듈의 신호로부터 해당 무게를 검출하는 무게검출모듈이 배치되는 답압센서부, 상기 답압센서부의 작동시 전원공급부로부터 동작전원이 공급되어 상기 출입문에 접근하는 출입자를 감지하는 인체감지부, 상기 인체감지부의 인체 감지시 상기 전원공급부로부터 동작전원이 공급되어 출입문을 개폐시키는 출입문개폐부 및 상기 출입문의 개방/폐쇄 상태를 감지하는 출입문개폐감지부를 포함하는 자동문 개폐장치에 있어서,

   상기 무게감지모듈은 상기 출입자에 의해 상판의 답압시 상기 전원공급부로부터 무게감지센서에 동작전원이 공급되도록 접점되는 상부접점부재와 하부접점부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 답압센서부와 인체감지부와 연동되며 출입자의 접근시 주변 공간의 열변화를 감지하여 출입자의 감지기능을 향상을 위한 열변화감지부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐장치.
3. 출입자에 의한 답압센서부의 답압시 출입자의 무게가 감지 및 산출되는 제1 단계, 상기 답압센서부가 설치된 공간의 출입자를 인체감지센서를 통해 감지하는 제2 단계 및 상기 답압센서부와 인체감지센서에 의한 감지 동작시 출입문개폐부에 의해 출입문이 개방 및 폐쇄되는 제3 단계를 포함하는 자동문 개폐방법에 있어서,

   상기 제1 단계는,

   상기 출입자의 답압시 답압센서부 무게감지모듈의 상부접점부재와 하부접점부재가 전기적으로 접점되는 단계;

   상기 상부접점부재와 하부접점부재의 접점시 상기 무게감지모듈의 무게감지센서에 동작전원이 공급되어 상기 답압에 따른 전기적인신호가 발생되는 단계; 및

   무게검출모듈에 의해 상기 전기적인 신호에 대응된 해당 무게가 산출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 단계 이후에, 상기 무게검출모듈에 의해 측정된 출입자의 무게가 일정무게 이상일 경우에만 상기 인체감지부에 동작전원이 공급되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 출입자의 무게 감지를 이용한 자동문 개폐방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

Images