KR101127958B1 - 충격 감지용 휴대형 랜턴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격 감지용 휴대형 랜턴에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 충격에 따른 진동을 감지하여 감지된 진동이 임계값 이상인 경우에 랜턴에 탑재된 램프나 스피커 또는 LED를 사용하여 외부 충격의 발생과 랜턴의 위치를 사용자에게 알리는 것을 특징으로 하는 충격 감지용 휴대형 랜턴에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 외부의 지진 또는 폭발에 따른 충격으로 인하 경우에, 충격 감지용 휴대형 랜턴에서 충격을 감지하여 비상 사태임을 알림으로써, 사용자는 비상 상태임을 바로 인지할 수 있는 장점과, 이에 따라 사용자는 외부 충격에 대응한 조치를 취할 수 있는 장점이 있다.

Description

충격 감지용 휴대형 랜턴 {A PORTABLE LANTERN FOR SENSING A SHOCK}

본 발명은 충격 감지용 휴대형 랜턴에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 충격에 따른 진동을 감지하여 감지된 진동이 임계값 이상인 경우에 랜턴에 탑재된 램프나 스피커 또는 LED를 사용하여 외부 충격의 발생과 랜턴의 위치를 사용자에게 알리는 충격 감지용 휴대형 랜턴에 관한 것이다.

휴대형 랜턴은 야간작업, 안개, 연기 등으로 인해 시야가 확보되지 않는 경우나 외부와 차단되어 빛이 비추지 않는 장소 등에서 여러 가지 작업을 위해 또는 길을 안내하기 위해 유용하게 사용되는 조명장치이다. 또한 휴대형 랜턴은 지진이나 화재 등으로 인하여 아파트 등의 건물이 단전되어 건물 내에 있는 사람들이 비상용 탈출구나 그 밖의 통로를 통해 탈출하기 위해 길을 안내하도록 사용되는 조명장치이다.

이러한 휴대형 랜턴은 사용자 개인별로 비치하여 아파트 등의 가구 내의 특정 위치에 배치하고, 필요시에 사용자가 휴대형 랜턴을 찾아서 비상용으로 또는 작업용 등으로 사용한다.

특히 지진, 화재 또는 외부 폭발과 같이, 예상하지 못한 상황에서는 사용자는 극도의 긴장 상태로 랜턴을 찾기란 극히 어려워 랜턴 없이 건물 외로 탈출을 시도하여 인명피해가 다수 발생하기도 한다. 또한 지진이나 외부 폭발의 경우, 추가적인 여진과 추가 폭발 그리고 지진 또는 폭발에 수반되는 건물의 붕괴에 따른 추가적인 인명피해가 또한 발생한다. 이러한 인명 피해를 줄이기 위해서는 지진 또는 외부 폭발 시점에 즉시 해당 지진 또는 폭발을 사용자가 바로 인식하고 바로 랜턴의 위치를 파악하여 랜턴을 사용하여 비상구 등을 이용하여 바로 건물에서 탈출할 수 있도록 하여야 한다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 충격 감지용 휴대형 랜턴으로서, 휴대형 랜턴에 탑재된 충격 감지부에 외부 충격을 감지하여 설정된 임계값 이상의 외부 충격이 감지된 경우에, 사용자의 지시 없이 바로 램프를 점등하고, 랜턴에 탑재된 스피커에 경고음이나 랜턴 몸통의 LED를 점등함으로써, 외부 충격이나 지진 등이 발생하는 경우에도 바로 휴대형 랜턴의 위치를 사용자가 알 수 있도록 하여, 비상 상태에서 사용자가 바로 랜턴을 사용하여 필요한 안전 조치를 취할 수 있도록 함에 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 외부의 충격을 감지하여 감지된 외부 충격을 외부 충격 신호로 출력하는 충격 감지부와 상기 외부 충격 신호를 수신하여 수신된 외부 충격 신호에 따라 램프를 점등하도록 제어하는 제어부와 상기 제어부의 제어에 따라 점등되는 램프부를 포함하는 충격 감지용 휴대형 랜턴에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 랜턴의 사용자가 외부의 지진 또는 폭발에 따른 충격으로 인하여, 랜턴이 필요한 경우, 충격 감지용 휴대형 랜턴에서 충격을 감지하여 비상 사태임을 알림으로써, 사용자는 비상 상태임을 바로 인지할 수 있는 장점이 있고, 이에 따라 사용자는 외부 충격에 대응한 조치를 취할 수 있는 장점이 있다.

또한 사용자는 이러한 대응 조치를 취하기 위해 랜턴이 필요한 경우 랜턴의 위치를 바로 파악하고 랜턴을 이용하여 비상 상태에 대처할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격 감지용 휴대형 랜턴의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격 감지용 휴대형 랜턴의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부의 상세 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 각 블록을 통과함에 따른 외부 충격 신호의 변화된 신호를 나타낸 도면이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격 감지용 휴대형 랜턴의 블록도를 도시한 도면이다. 도 1에 따르면, 충격 감지용 휴대형 랜턴은 충격 감지부(200), 광 감지부(300), 경고부(500), 램프부(600), 입력부(400), 제어부(700) 및 전원부(100)를 포함한다. 상기 각각의 블록들은 하나의 칩셋 내에서 형성될 수도 있고 혹은 별도의 구성 부품으로 구성될 수도 있다.

충격 감지부(200)는 랜턴 외부의 충격을 주기적으로 감지하여 감지된 충격을 외부 충격 신호로 출력한다. 이러한 충격 감지부(200)는 진동 센서 또는 가속도 센서 등으로 구성할 수도 있고, 혹은 상기 센서의 기능을 포함하는 다른 센서로 구성될 수도 있다. 상기 센서에서 출력되는 외부 충격 신호의 형태는 일반적으로 아날로그 신호로 출력된다. 예를 들어 출력되는 외부 충격 신호의 아날로그 신호는 충격의 강도를 아날로그 신호의 진폭의 크기로 구별하여 출력하는 경우나, 혹은 충격의 강도를 주파수의 높낮이로 구별하여 출력할 수도 있다. 또한 출력되는 외부 충격 신호를 디지털 신호 라인을 이용하여 출력할 수도 있다. 예를 들어 충격 감지부(200)에서 시리얼 통신 방식, 예를 들어 I2C, SPI, UART 등,을 이용하여 주기적으로 수신되는 충격을 상기 시리얼 통신 방식에 데이터로 실어 제어부(700)에 전달할 수도 있다. 또한 출력되는 외부 충격 신호는 하나의 신호로 구성할 수도 있고 혹은 다수의 신호로 구별되도록 구성할 수도 있어, 예를 들어 X축, Y축, Z축 등과 같이, 3 차원에 대한 각각의 변위 값이 외부 충격 신호를 구성할 수도 있다.

광 감지부(300)는 랜턴 외부의 밝기의 정도(조도)를 측정하여 측정된 조도를 출력한다. 조도를 측정하기 위하여, 광 감지부(300)는 광센서를 포함한다. 광센서는 가시광선 등의 외부의 밝기를 측정하여, 측정된 외부의 밝기에 비례하는 신호를 출력한다. 광센서에는 PN-포토다이오드 타입, 광도전 소자 타입, 이미지 센서 타입 등, 그 사용되는 물성에 따라 분류될 수 있다. 광센서를 사용하기 위하여, 랜턴의 몸통에는 외부 조도를 측정하기 위한 홀을 구성할 수 있고, 홀의 표면에는 조도를 측정하기 위한 광센서를 구비하여 광센서로부터 수신된 광의 양을 수치화하고, 수치화된 광의 양을 외부 조도 신호로서 출력한다. 출력되는 외부 조도 신호는 앞서 살펴본 외부 충격 신호와 같이 아날로그 신호로 혹은 디지털 신호로 출력할 수 있다.

경고부(500)는 제어부(700)의 제어에 따라, 랜턴의 사용자에게 위험 상황을 알리는 블록으로서, 스피커 또는 LED(Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 스피커는 랜턴의 몸통의 인접하게 배치된 다수의 미세한 홀을 통해, 충격이 외부로부터 감지된 경우에 경고음을 제어부(700)로부터 수신한 후 출력하여 사용자에게 위험 상황을 알려 주도록 하며, LED는 랜턴의 몸통에 다수 부착하여, 충격이 감지된 경우의 위험 상황에서 주기적으로 발광하도록 구성할 수 있다.

램프부(600)는 랜턴을 점등하여 광원을 출력하는 램프와, 램프의 점등을 제어할 수 있는 트랜지스터를 포함한다. 램프는 LED 램프 ,할라이드 램프 또는 백열 램프 등으로 구성할 수 있고, 트랜지스터는 램프를 점등 또는 점멸할 수 있는 램프 제어 신호를 제어부(700)로부터 입력받아, LED 램프 ,할라이드 램프 또는 백열 램프에 전원을 인가 또는 차단토록 제어한다.

입력부(400)는 사용자로부터 수신되는 제어 명령을 수신한다. 제어 명령을 수신하기 위하여, 랜턴 몸통에 분리된 기구 물로서 형성되는 하나 이상의 스위치 또는 버튼 또는 푸쉬 타입의 버튼을 포함할 수 있다. 사용자의 제어 명령은 램프 온/오프 스위치, 충돌 감시 온/오프 스위치, 낮은 레벨 충돌 감시 온/높은 레벨 충돌 감시 온 스위치의 입력으로부터 수신된 명령을 포함할 수 있다. 물론 이러한 스위치의 예 외에 버튼, 터치 타입, 푸쉬 타입 버튼 등 다양한 형태로 구현할 수 있다. 램프 온/오프 스위치는 스위치의 양 끝단에 고정될 수 있는 분리된 고정 위치를 가지고, 사용자가 고정 위치를 스위치로 변동함 따라, 램프 온 위치의 고정 위치에 있는 경우, 램프가 점등되도록 구성되며, 램프 오프 위치에 고정된 경우, 램프가 점멸되도록 구성된다. 이러한 구성을 위해 각각의 고정 위치에는 제어부(700)가 인지 가능한 신호 레벨을 생성할 수 있다. 즉 예를 들어 램프 오프 위치에 스위치가 고정된 경우에는 신호 레벨 '0'을 제어부(700)에 전달하도록 접지 또는 접지와 연결된 풀다운(pull-down) 저항에 연결되고, 반대로 램프 온 위치에 스위치가 고정된 경우에는 신호 레벨 '1'을 제어부(700)에 전달하도록 전원(Vdd) 또는 전원에 연결된 풀업(pull-up) 저항에 연결되어, 제어부(700)가 어떠한 입력인지를 구별할 수 있도록 한다. 상기 램프 온/오프 스위치는 제어부(700)의 제어와 상관없이 사용자가 임의로 랜턴을 온/오프 하도록 한다. 따라서 충돌 감지와는 상관없이 사용자는 이 스위치를 사용하여 랜턴을 점등할 수 있다. 반면에 충돌 감시 온/오프 스위치가 충돌 감시 온 위치에 있는 경우, 낮은 레벨 충돌 감시 온/높은 레벨 충돌 감시 온 스위치의 위치에 따라 랜턴의 외부로부터 가해지는 충격을 감지하여 랜턴을 자동을 켜지도록 하고 경고음 등을 생성하도록 한다. 이러한 상기 스위치의 설정은 사용자의 제어를 통해 고정 위치에 고정되어, 제어부(700)에 제공된다. 이러한 입력부(400)의 구성은 다양한 형식으로 변형할 수 있을 것이다.

제어부(700)는 충격 감지부(200)에서 출력된 외부 충격 신호를 수신하여 수신된 외부 충격 신호가 예를 들어 낮은 레벨 충돌 감시 온/높은 레벨 충돌 감시 온 스위치의 설정에 따라 설정된 임계 충격 값보다 높고, 또한 광 감지부(300)에서 감지된 외부 조도 신호가 임계 조도 값보다 낮은 경우, 램프부(600)의 트랜지스터를 램프 제어 신호를 사용하여 턴-온 시킴으로써, 램프를 점등하도록 하고, 또한 경고부(500)에 경고 제어 신호를 출력하여 경고부(500)에 포함된 LED를 발광하도록 하거나 또는 스피커에 경고음을 발하도록 할 수 있다. 이러한 경고 제어 신호는 충격 감지 후 일정한 기간 내에, 예를 들어 1분 혹은 3분 이내에만 생성하도록 할 수 있다. 제어부(700)의 상세한 내용은 도 2에서 상세히 살펴보도록 한다.

전원부(100)는 충격 감지용 휴대형 랜턴의 램프 및 제어부(700) 그리고 전원이 필요한 각 블록에 해당 전원을 제공한다. 전원부(100)의 입력 전원은 리튬-이온, 리튬-폴리머 타입의 충전이 가능한 휴대형 전원일 수도 있고 혹은 건전지 타입일 수도 있다. 입력 전원과 각 블록에 제공하여야 할 전원의 레벨이 다른 경우에는 전원부(100)는 레귤레이터를 더 포함할 수 있다. 전원부(100)의 입력 전원이 휴대형 전원인 경우, 전원부(100)는 충전할 수 있도록 구성된 충전부를 더 구비하고, 랜턴 외부로부터 공급된 기준 전원(예 : 12 V 등)을 수신하여 충전할 수 있다. 또한 입력 전원이 전력의 소비나 전원의 방전에 따라 제어부(700)의 제어에 필요한 기준 전원 이하로 출력되는 경우를 고려하여, 저전력 제어 신호를 제어부(700)에 제공할 수 있고, 저전력 제어 신호가 전원부(100)로부터 입력된 경우, 제어부(700)는 경고부(500)에 경고음 등을 통해 사용자에게 저전력 경고를 발할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충격 감지용 휴대형 랜턴의 사시도를 도시한 도면이다. 도 2에 따르면 충격 감지용 휴대형 랜턴은 랜턴 몸통에 일체로 기구물에 부착되어 제어 명령을 전달하는 입력부(400)와, 랜턴 몸통의 일 측면에 연결되어 발광하도록 구성된 램프를 포함한다. 상기 입력부(400)와 램프를 제외한 충격 감지용 휴대형 랜턴의 블록들은 몸통 내부의 기구물에 하나의 보드의 형태 혹은 분리된 보드로 구성될 수 있고, 하나의 보드로 구성된 경우에는 보드의 내부 PCB 패턴을 따라, 그리고 분리된 보드로 구성된 경우에는 연결 커넥트와 전선을 사용하여 각 보드를 연결할 수 있다. 물론 입력부(400)에 수신되는 제어 명령을 전달하기 위하여, 상기 입력부(400)는 제어부(700)가 탑재된 보드와 사이에 전선 또는 케이블의 형태로 제어 명령을 전달하게 된다. 또한 랜턴 몸통에는 전원부(100)의 입력 전원을 충전하기 위한 충전 연결부를 더 포함할 수 있고, 또한 랜턴 몸통에는 스피커와 LED를 더 구비하여 충격이 감지된 경우 랜턴의 사용자에게 경고를 제공할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예의 실시에 따른 제어부(700)의 상세 블록도를 도시한 도면이다. 도 3에 따르면, 제어부(700)는 아날로그 평균화 유닛(720), ADC 유닛(710), GPIO 유닛(750), 시리얼 통신 유닛(740), 메모리(730) 및 중앙 처리 유닛(760)을 포함하고 하나의 칩셋으로 구현될 수도 있고 혹은 별도의 부품으로 구성할 수도 있다.

충격 감지부(200)에서 출력되는 외부 충격 신호와 광 감지부(300)에서 출력되는 외부 조도 신호는 제어부(700)로 입력된다. 제어부(700)에서는 수신된 외부 충격 신호와 외부 조도 신호를 아날로그 평균화 유닛(720) 또는 ADC 유닛(710)(도 3에 미도시) 또는 시리얼 통신 유닛(740)으로 입력된다. 입력되는 블록의 결정은 수신된 신호의 타입에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 수신된 신호가 디지털 데이터 포맷의 시리얼 통신을 사용하는 경우라면 시리얼 통신 유닛(740)을 수신처로 지정되고, 또는 수신된 신호가 아날로그 신호라면 아날로그 평균화 유닛(720) 또는 ADC 유닛(710)으로 수신처가 지정된다. 수신된 신호가 아날로그 신호인 경우에, 도 3에서는 아날로그 평균화 유닛(720)에 외부 충격 신호와 외부 조도 신호가 입력되도록 되어 있으나, 아날로그 평균화 유닛(720)을 제외하고 바로 ADC 유닛(710)으로 입력될 수도 있다.

또한 충격 감지부(200)에서 출력되는 외부 충격 신호와 광 감지부(300)에서 출력되는 외부 조도 신호는 출력되는 신호의 레벨이 제어부(700)에서 수신하여 처리할 수 있는 신호의 레벨보다 적은 경우 제어부(700)로 입력되기 전에 증폭기를 거쳐서 제어부(700)에 입력될 수 있다. 증폭기는 OP-AMP 등을 사용해서 제어부(700)에서 처리할 수 있는 레벨로 변경할 수 있다.

아날로그 평균화 유닛(720)은 수신된 외부 충격 신호 또는 외부 조도 신호를 아날로그 방식으로 시간축으로 특정 기간 단위로 아날로그 방식으로 연속적으로 샘플링하여 평균화 되도록 한다. 예를 들어 아날로그 평균화 유닛(720)은 콘덴서 등을 사용하여 구현될 수 있고, 콘덴서의 용량은 설계자가 원하는 평균화를 위한 대상 기간의 길이에 따라 달라질 수 있다. 콘덴서의 용량이 커짐에 따라 충돌 감지를 신뢰성 있게 할 수 있는 반면에 충돌 감지에 지연 시간이 요할 수 있다. 또한 제어부(700)에서는 아날로그 평균화 유닛(720)을 사용함으로써, 수신된 신호가 AC의 주파수 성분보다는 DC 레벨의 성분을 더 포함하여, 충격 감지의 임계치로 사용되는 값과 용이하게 비교할 수 있는 장점과 더욱더 신뢰성 있는 충격 감지를 할 수 있다.

ADC 유닛(710)은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 입력되는 신호는 외부 충격 신호이거나 외부 조도 신호이거나 혹은 도 3에 도시된 바와 같이 아날로그 평균화 유닛(720)의 출력 신호 중에 하나 이상일 수 있다. 입력되는 신호는 디지털 신호로 1 bit 이상의 N bit 신호로 변환된다. 만약 8 bit 디지털 출력인 경우에는 256 레벨까지 구별할 수 있고, 4 bit 인 경우에 16 레벨로 구별할 수 있고 또는 1 bit 인 경우에는 2 레벨까지 구별이 가능하다. 입력되는 신호가 진폭의 크기로 충격을 감지는 경우라면 N의 값이 클수록 더 정밀하게 제어가 가능할 것이고 반면에 입력되는 신호가 주파수이고 진폭의 변화가 없는 경우에는 N의 값을 1로 할 수 있고, 이는 '1'과 '0'의 변화인 에지(Edge)만을 검출하면 입력되는 주파수를 판단할 수 있기 때문이다. 또한 ADC 유닛(710)은 일정 주기로 입력되는 아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환한다. 샘플링 주기는 입력되는 아날로그 신호의 주파수 범위 등을 고려하여 최대 주파수의 2배의 주파수 등으로 설정할 수 있다.

GPIO 유닛(750)은 입력과 출력을 임의로 설정가능한 블록으로서, GPIO 유닛(750)을 통해 사용자 제어 명령이나 램프 제어 신호나 경고 제어 신호를 중앙 처리 유닛(760)의 제어하에 송수신한다. 수신되는 사용자 제어 명령에는 충돌 감시 온/오프 스위치의 입력, 낮은 레벨 충돌 감시 온/높은 레벨 충돌 감시 온 스위치의 입력을 포함할 수 있고, 램프 온/오프 스위치의 입력을 더 포함할 수 있다. 램프 제어 신호는 램프부(600)의 트랜지스터를 제어할 수 있도록 중앙 처리 유닛(760)에 의해 제공되며, 경고 제어 신호는 경고부(500)를 제어할 수 있도록 중앙 처리 유닛(760)에 의해 제공된다.

시리얼 통신 유닛(740)은 충격 감지부(200)나 광 감지부(300)의 출력이 디지털 출력 방식인 경우에 인터페이스 하는 것으로서, 출력되는 신호의 값을 시리얼 통신 방식을 통해 주기적으로 수신되고, 수신된 값은 중앙 처리 유닛(760)으로 전달된다.

메모리(730)는 중앙 처리 유닛(760)에서 처리해야 하는 프로그램과 중앙 처리 유닛(760)에 필요한 정보를 저장하는 공간으로서, 휘발성 메모리 혹은 비휘발성 메모리 중 하나이거나 그 조합으로 구성할 수 있다.

중앙 처리 유닛(760)은 ADC 유닛(710) 또는 시리얼 통신 유닛(740)에서 주기적으로 수신된 외부 충격 신호와 외부 조도 신호, 그리고 사용자 제어 명령에 따라 메모리(730)에 포함된 프로그램을 사용하여 램프 제어 신호와 경고 제어 신호를 생성한다.

먼저 중앙 처리 유닛(760)은 사용자 제어 명령의 충돌 감시 온/오프 스위치의 입력이 충돌 감시 오프 인 경우, 램프 제어 신호와 경고 제어 신호를 생성하지 않도록 한다. 반면에 충돌 감시 온 입력이 수신된 경우, 낮은 레벨 충돌 감시 온/높은 레벨 충돌 감시 온 스위치의 입력을 사용하여, 램프 제어 신호 또는 경고 제어 신호를 생성하기 위한 기준점이 임계 충격 값을 결정한다. 물론 예로서 두 개의 임계 레벨을 제시하였으나, 두 개의 임계 레벨 외에 하나 혹은 셋 이상의 임계 레벨에서 임계 기준점을 선택할 수도 있다. 낮은 레벨 충돌 감시 온 입력이 스위치로부터 수신된 경우, 중앙 처리 유닛(760)은 메모리(730)에 저장된 임계 충격 값 1로 임계 기준점을 취하고, 높은 레벨 충돌 감시 온 입력이 스위치로부터 수신된 경우, 중앙 처리 유닛(760)은 메모리(730)에 저장된 임계 충격 값 2로 임계 기준점을 취한다. 임계 충격 값 1은 임계 충격 값 2보다는 낮은 임계값으로, 해당 임계값은 외부 충격 신호의 유형에 따라 주파수 혹은 진폭의 크기로 설정될 수 있고, 이러한 임계값은 감지하고자 하는 충돌의 크기를 고려하여 사전에 설정될 수 있다. 중앙 처리 유닛(760)은 또한 임계 조도 값을 메모리(730)로부터 수신하고 임계 조도 값 역시 외부 조도 신호의 유형에 따라 주파수의 값 또는 진폭의 값으로 설정되며, 야간에 또는 어두운 환경에서 외부 충격을 감지하도록 예를 들어 임계 조도 값을 1000 룩스 이하 등으로 설정할 수 있다.

중앙 처리 유닛(760)은 주기적으로 샘플링되어 수신된 외부 충격 신호와 외부 조도 신호를 설정된 임계 기준점과 임계 조도 값과 비교하여 램프 제어 신호와 경고 제어 신호를 생성한다. 즉 수신된 외부 충격 신호가 임계 기준점 이상인 경우이고, 외부 조도 신호 또한 임계 조도 값 이하인 경우에 램프가 점등하도록 램프 제어 신호를 설정하고, 경고부(500)에 경고 제어 신호를 설정한다. 램프 제어 신호가 램프가 점등하도록 설정된 경우에는 램프부(600)는 램프를 점등하도록 하고, 경고 제어 신호에 따라 경고부(500)는 스피커 또는 LED를 통해 경고음 또는 점멸하도록 구성할 수 있다. 설정된 경고 제어 신호는 일정 시간 후에 예를 들어 1분 후에 오프되도록 구성하여, 사용자가 랜턴을 찾고 나서 랜턴을 이용할 때 경고음 또는 점멸로 인한 불편함을 해소할 수 있다.

또한 중앙 처리 유닛(760)은 수신된 외부 충격 신호 또는 외부 조도 신호에 대해서 시간 축으로 일정 주기 내(윈도우)의 복수의 외부 충격 신호 또는 복수의 외부 조도 신호에 대하여 모니터링하여 램프 제어 신호와 경고 제어 신호를 생성하도록 구성할 수 있다. 윈도우 사이즈는 ADC 유닛(710)의 샘플링 주기나 혹은 시리얼 통신 유닛(740)에서 수신되는 전송 주기보다는 더 길어 다수의 외부 충격 신호 또는 다수의 외부 조도 신호를 포함하고 윈도우 내의 신호들의 평균값을 취하여 임계값(임계점)과 비교하도록 하거나 혹은 윈도우 내의 패턴의 변화 예를 들어 윈도우 내의 신호의 값이 증가하는 방향이고, 윈도우 내의 적어도 하나의 신호가 임계값(임계점) 이상인 경우에 램프 제어 신호와 경고 제어 신호를 생성할 수 있도록 구성할 수 있다. 이러한 패턴은 메모리(730)에 미리 설정된 패턴으로 구성하거나, 혹은 프로그램 내에서 윈도우 내의 신호들 값을 판단하여 프로그램상에서 직접 구성할 수 있다. 이렇게 윈도우 내에서 모니터링함으로써 임펄스와 같은 짧은 주기의 충격 또는 랜턴 내부의 스위치의 변환에 따라 야기되는 잡신호에 의해 충격 감지부(200) 또는 광 감지부(300)의 출력 신호의 갑작스런 변화를 여과할 수 있다.

또한 중앙 처리 유닛(760)은 저전력 구성을 위한 다수의 상태를 가질 수 있다. 이러한 상태에는 휴지(IDLE)상태, 스탠바이(STANDBY) 상태, 실행(EXECUTION) 상태 등이 있을 수 있고, 휴지 상태에서 가장 전력 소비를 적도로 구성할 수 있다. 휴지 상태는 전원부(100)를 통해 제어부(700)내의 주요 블럭과 경고부(500) 등을 전원이 필요 없도록 제어할 수 있고, 충격 감지에 필요한 충격 감지부(200) 광 감지부(300) 등만이 기능이 작동하도록 구성되는, 중앙 처리 유닛(760)에서 프로그램이 수행되지 않는 상태를 의미하며, 실행 상태는 주기적으로 입력 신호를 모니터링하여 램프 제어 신호 또는 경고 제어 신호를 생성할 수 있도록 프로그램이 수행되는 상태를 의미한다. 만약 충격 감지부(200) 또는 광 감지부(300)로부터 신호가 수신되는 경우에, 중앙 처리 유닛(760)에 인터럽트 등을 사용하여, 중앙 처리 유닛(760)을 실행 상태로 변이할 수 있도록 유도할 수 있다. 인터럽트를 생성하기 위해 아날로그 평균화 유닛(720)의 출력 또는 외부 충격 신호를 인터럽트로 사용할 수 있을 것이고, 필요시에는 증폭기와 버퍼나 인버터를 사용하여 인터럽트 신호를 구성할 수 있다.

도 4는 도 3의 각 블록을 통과함에 따른 외부 충격 신호의 변화된 신호를 나타낸 도면이다. 물론 외부 충격 신호와는 별도로 외부 조도 신호의 경우에도 도 4와 유사한 신호의 변화를 인식할 수 있다.

도 4를 살펴보면, (a) 외부 충격 신호의 파형은 충격 감지부(200)에 출력되어 제어부(700)의 아날로그 평균화 유닛(720)에 입력되는 신호를 나타내고 있다. 외부 충격 신호는 시간에 따라 변화되는 외부의 충격을 감지하여 변화된 충격을 주파수의 변화(주기 - P)로 또는 진폭(H)의 변화를 가지는 신호를 출력된다. 도 4에 도시된 도면은 외부의 충격을 진폭의 변화로 도시한 도면이다. 물론 진폭의 변화에 따르는 출력의 경우에도 외부 충격의 주기(P)를 가지고 있어서, 가변적인 주기에 따라 변화된 진폭이 있다. (b)는 아날로그 평균화 유닛(720) 후의 출력 파형을 도시하고 있다. (b)에 따르면, 아날로그 평균화 유닛(720)에서 출력되는 출력 파형은 아날로그 적으로 입력된 파형(a)에 대해서 평균값을 시간상으로 연속적으로 취하여 출력하게 되고, 따라서 피크 값을 가지는 시점이 입력 파형에 비하여 일정 시간 이후에 형성되게 된다. (c)는 ADC 유닛(710)을 거친 후의 아날로그 파형이 디지털 파형으로 변환된 파형을 도시하고 있다. 이 도시된 파형에 대해서 중앙 처리 유닛(760)은 메모리(730)에 저장된 임계 충격 값 1 또는 임계 충격 값 2를 사용하여 램프 제어 신호와 경고 제어 신호를 생성한다. 물론 앞서 살펴본 바와 같이, 복수의 파형 신호를 포함할 수 있는 윈도우 내의 파형 신호를 모니터링하여 램프 제어신호와 경고 제어 신호를 생성할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 전원부 200 : 충격 감지부
300 : 광 감지부 400 : 입력부
500 : 경고부 600 : 램프부
700 : 제어부
710 : ADC 유닛 720 : 아날로그 평균화 유닛
730 : 메모리 740 : 시리얼 통신 유닛
750 : GPIO 유닛 760 : 중앙 처리 유닛

Claims (6)

1. 삭제
2. 충격 감지용 휴대형 랜턴으로서,
   외부의 충격을 감지하여 감지된 외부 충격을 외부 충격 신호로 출력하는 충격 감지부;
   상기 외부 충격 신호를 수신하여 수신된 외부 충격 신호에 따라 램프를 점등하도록 제어하는 제어부;
   상기 제어부의 제어에 따라 점등되는 램프를 포함하는 램프부; 및
   외부의 조도를 측정하여 외부 조도 신호로 출력하는 광 감지부를 포함하며,
   상기 제어부는, 상기 광 감지부에서 출력된 외부 조도 신호가 임계 조도 값 이하이고, 수신된 상기 외부 충격 신호가 임계 충격 값 이상인 경우에 램프가 점등되도록 하는 것을 특징으로 하는,
   충격 감지용 휴대형 랜턴.
3. 제 2항에 있어서,
   사용자의 제어 명령을 수신하는 입력부를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC 유닛,
   상기 입력부의 제어 명령을 수신하고 상기 램프의 점등 제어 신호를 출력하는 GPIO 유닛,
   비트 단위로 데이터를 송수신하는 시리얼 통신 유닛, 및
   상기 ADC 유닛 또는 상기 시리얼 통신 유닛에서 수신된 상기 외부 충격 신호가 임계 충격 값 이상이고, 상기 ADC 유닛 또는 상기 시리얼 통신 유닛에서 수신된 상기 외부 조도 신호가 임계 조도 값 이하인 경우, 램프를 점등하도록 점등 제어 신호를 출력하는 중앙 처리 유닛을, 포함하는 것을 특징으로 하는,
   충격 감지용 휴대형 랜턴.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 임계 충격 값은 제 1 레벨 임계 충격 값 또는 제 2 레벨 임계 충격 값 중 하나이며, 임계 충격 값은 상기 GPIO 유닛을 통한 상기 입력부에서의 사용자로부터 선택되는 것을 특징으로 하는,
   충격 감지용 휴대형 랜턴.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 중앙 처리 유닛은 상기 ADC 유닛 또는 상기 시리얼 통신 유닛에서 수신된 시간 축으로 연속하는 복수 개의 상기 외부 충격 신호를 샘플링하고, 샘플링된 복수개의 외부 충격 신호의 평균값을 임계 충격 값과 비교하는 것을 특징으로 하는,
   충격 감지용 휴대형 랜턴.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 중앙 처리 유닛은 수신된 상기 외부 충격 신호가 수신된 경우에 휴지 상태(IDLE STATE)에서 실행 상태로 변환되는 것을 특징으로 하는,
   충격 감지용 휴대형 랜턴.
   

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