KR101252017B1

KR101252017B1 - 듀얼포트를 구비한 센서모듈

Info

Publication number: KR101252017B1
Application number: KR1020120137765A
Authority: KR
Inventors: 정의욱
Original assignee: 주식회사 그리니스
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-04-08

Abstract

본 발명은 듀얼포트를 구비한 센서모듈에 관한 것으로, 전력은 인가받고 감지신호를 출력하는 제1포트; 전력을 출력하고 감지신호는 입력받는 제2포트; 센서; 및 상기 제1포트로부터 전력 및 제어신호를 수신받으며, 상기 센서에서 감지되는 신호를 검출하여 상기 제2포트를 통해 검출신호 및 전력을 송신하도록 제어하는 센서제어부를 포함하여 구성된다. 이에 따라 센서모듈의 직렬연결이 연결이 가능하며, 결선이 단순화되므로 설치가 용이하며, 선간 길이를 잔축할 수 있으므로 선간 저항 및 접촉 저항이 작아져 소비전력을 절약할 수 있다.

Description

듀얼포트를 구비한 센서모듈{Sensor module with dual port}

본 발명은 듀얼포트를 구비한 센서모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1포트 및 제2포트를 구비하여 센서모듈과 센서모듈의 연결을 직렬로 구성할 수 있는 듀얼포트를 구비한 센서모듈에 관한 것이다.

일반적으로 센서는 열, 빛, 온도, 압력, 소리 등의 물리적인 양이나 그 변화를 감지하여 알려주는 부품이며, 센서모듈은 센서와 결합되어 센서에서 감지되는 신호를 출력하는 단위 유닛이라고 할 수 있다.

이러한 센서를 이용한 센서모듈은 산업 전반에 걸쳐 사용되는 데, 주차장과 같이 제어공간이 넓은 공간에서 조명을 제어하는 경우에도 센서모듈이 사용된다.

이때, 넓은 공간에서 물체를 감지하기 위해서는 복수 개의 센서모듈이 사용될 수 있으며, 도 1은 복수 개의 센서모듈을 이용한 종래의 센서 배열 구성도를 나타낸 것이다.

도면에 도시된 바와 같이 센서모듈은 하나의 메인제어부에 각각 연결되는 병렬식으로 연결된다. 즉, 센서모듈 각각에서 감지된 신호는 메인제어부에 전송되송되어 메인제어부의 제어에 의해 후속동작(예를 들면 조명제어 등)이 이루어진다.

예를 들어, 아파트 500세대인 지하 주차장을 기준으로 전등의 점등을 센서로 제어할 경우, 하나의 제어부에서 30개 정도의 센서가 연결되거나 혹은 하나의 제어부에서 보조제어부 및 분배기를 이용해 센서를 나눠 제어하게 한다.

도 1에 도시된 센서모듈의 병렬 배열 구조를 이용하여 공개특허공보 제10-2011-0008642호에 마이크로웨이브 센서를 이용한 전자식 지하주차장 자동조명 제어방법이 게재되어 있다.

도 2는 마이크로웨이브 센서를 이용한 전자식 지하주차장 자동조명 제어방법의 구성도를 나타낸 것으로, 이 구성도에서 보인 바와 같이 분배단자부와 마이크로웨이브센서와 연결은 도 1의 병렬 배열 구조로 구성된다.

위에 게재된 기술은 감지거리 및 감지 폭이 넓은 마이크로웨이브 센서를 이용하여 사람이나 차량이 감지될 경우에 일시 동작정지시간이 아닐 경우에 해당조명에 점등 신호를 전송하고, 일시동작정지시간일 경우에는 감지에 따른 동작을 일시정지시킴으로써 에너지 소비를 최소화시킬 수 있는 그 방법에 관한 것이다. 센서를 마이크로웨이브센서로 이용하여 센서의 개수를 감소시킬 수 있는 특징이 있다.

그런데, 이와 같은 제어부와 센서모듈과의 병렬 배열은 제어부에 연결되는 센서모듈에 수에 대응되는 접속포트를 구비해야하는 문제점이 있다.

또한 제어부에서 센서모듈까지의 선간 길이가 길어져 선간저항이 증가되는데, 선간 저항의 증가에 따라 소비전력이 증대되는 문제점이 있다.

이에 대하여 분배단자부에서 셈서모듈까지의 선간 길이를 최소화하기 위해서 센서모듈들의 중간 위치에 분배단자부를 위치하도록 구성할 수 있다. 그러나 이 경우에는 분배단자부의 설치 위치가 제한될 수 있으며, 분배단자부에 전원을 인가하기 위한 별도의 전원시설이 요구되는 등 설치가 용이하지 않은 문제점이 발생된다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 하나의 센서모듈이 인접한 다른 센서모듈에 결선되는 직렬로 연결되어 센서제어부의 설치위치에 구애받지 않고도 접촉저항 및 선간저항을 감소시킬 수 있어 전력 소모가 적고, 센서모듈 간의 결선이 용이할 수 있는 듀얼포트를 구비한 센서모듈을 제공하는 데에 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 듀얼포트를 구비한 센서모듈(10)은, 전력은 인가받고 감지신호를 출력하는 제1포트(100); 전력을 출력하고 감지신호는 입력받는 제2포트(200); 센서(300); 및 제1포트(100)로부터 전력 및 제어신호를 수신받으며, 센서(300)에서 감지되는 신호를 검출하여 제2포트(200)를 통해 검출신호 및 전력을 송신하도록 제어하는 센서제어부(400)를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 제1포트(100) 및 제2포트(200)는 각각 소켓(110, 210)과 단자(120, 220)를 포함하여 이루어진 것을 기술적 특징으로 하는 듀얼포트를 구비한 센서모듈(10)을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명에 따른 듀얼포트를 구비한 센서모듈은, 1개의 제어부에서 제어신호를 받고, 센서모듈끼리 연결되므로 센서모듈과 센서모듈 사이의 거리가 단축되어 접촉저항 및 선간저항이 줄어들어 소비전력이 적게 소모되어 넓은 공간의 주차장 등에서 전기에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.

또한, 센서모듈 사이의 결선이 용이하여 설치가 용이할 뿐만 아니라, 메인제어부는 1개의 포트로 다수의 센서모듈을 연결할 수 있어 보다 많은 센서모듈을 수용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 센서 배열의 구성도,
도 2는 종래 마이크로웨이브 센서를 이용한 전자식 지하주차장 자동조명 제어방법의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈에서 포트를 나타낸 부분 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈에서 단자의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈의 결선 구성도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 제1포트(100) 및 제2포트(200)를 구비하여 센서모듈(10)과 센서모듈(10)의 연결을 직렬로 구성할 수 있는 듀얼포트를 구비한 센서모듈에 관한 것으로, 첨부된 도 3은 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈의 사시도를 나타낸것이다.

본 발명에 따른 듀얼포트를 구비한 센서모듈(10)은 제1포트(100), 제포트(200), 센서(300) 및 센서제어부(400)를 포함하여 구성된다.

여기서, 제1포트(100)는 전력은 인가받고 감지신호를 출력하는 포트(port)이며, 제2포트(200)는 전력을 출력하고 감지신호는 입력받는 포트이다. 또한 센서모듈의 제어를 위해 각 포트(100, 200)는 전력과 함께 제어신호를 전달할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈에서 포트를 나타낸 부분 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈에서 단자의 구성도로, 첨부된 도면을 참조하여 제1포트(100) 및 제2포트(200)를 설명한다.

제1포트(100)는 접속 잭을 안내하는 포트소켓(110)과 입력신호를 수신받는 포트단자(120)를 포함하여 구성된다.

포트단자(120)는 +전원이 인가되는 제1단자(121), 신호를 송수신하는 제2단자(122)와 제3단자(123) 및 -전원이 인가되는 제4단자(124)를 포함하여 구성된다.

제1단자(121)는 저전압이 인가되는 제1-1단자(121a) 및 고전압이 인가되는 제1-2단자(121b)로 이루어질 수 있으며, 제4단자(124)는 저전압이 인가되는 제4-1단자(124a) 및 고접압이 인가되는 제4-2단자(124b)로 이루어질 수 있다.

제2포트(200)는 접속 잭을 안내하는 포트소켓(210)과 입력신호를 수신받는 포트단자(220)를 포함하여 구성된다.

포트단자(220)는 +전원이 인가되는 제1단자(221), 신호를 송수신하는 제2단자(222)와 제3단자(223) 및 -전원이 인가되는 제4단자(224)를 포함하여 구성된다.

제1단자(121)는 저전압이 인가되는 제1-1단자(221a) 및 고전압이 인가되는 제1-2단자(221b)로 이루어질 수 있으며, 제4단자(224)는 저전압이 인가되는 제4-1단자(224a) 및 고접압이 인가되는 제4-2단자(224b)로 이루어질 수 있다.

이와 같이 저전압 또는 고전압을 인가받도 출력하는 단자의 구성으로, 전압과 고전압을 동시에 수용함으로 인해, 도면에 도시되진 않았지만, 승압부와 감압부를 추가로 구성하여 연결되는 센서모듈(10)의 요구 전력에 따라 변압된 전력을 출력할 수 있으므로 다양한 전력을 사용하는 센서모듈을 결선할 수 있다.

위의 구성에 있어서, 포트단자(120)의 제2단자(122) 및 제3단자(123)과 출력 단자(220)의 제2단자(222) 및 제3단자(223)가 서로 크로스 연결방식을 갖는데, 이는 하나의 센서모듈(10)의 제1포트(100)에서 제2포트(200)로 제어신호 및 전원을 인가하는 경우 포트단자(120)의 제2단자(122)가 포트단자(220)의 제3단자(223)와 연결되며, 포트단자(120)의 제3단자(123)는 포트단자(220)의 제2단자(222)와 연결된다.

제2포트(200)는 인접한 다른 센서모듈(10)이 연결되는 데, 연결된 센서모듈(10)에서 감지된 신호를 바이패스하기 위해서 포트단자(120)의 제2단자(122)와 포트단자(220)의 제3단자(223)가 연결되고, 포트단자(120)의 제3단자(123)와 포트단자(220)의 제2단자(222)가 연결되는 크로스 연결이 이루어진다.

또한, 위에 기술된 제1, 2포트(100, 200)는 UTP케이블을 연결하여 사용할 수 있다.

센서(300)는 열, 빛, 온도, 압력, 소리 등의 물리적인 양이나 그 변화를 감지하여 알려주는 단위 유닛으로, 특히 사물에 대한 열, 온도의 물리적인 변화를 감지하여 이를 신호로 출력한다. 다시 말해 센서(300)는, 물리적인 변화를 감지하여 감지신호로 출력하는 것이다.

한편, 센서제어부(400)는 인가되는 전력을 이용하여 센서(300)를 구동시키고 센서(300)에서 출력되는 신호를 수신하여 출력하도록 제어하는 것으로, 제1포트(100)로부터 전력을 수신하며 센서(300)에서 출력되는 물리적 감지를 신호로 하여 출력하고, 제2포트(200)를 통해 다음 단에 연결된 센서모듈(20)에 전력을 송신하며 연결된 센서모듈(20)로부터 감지신호를 수신하고, 수신된 감지신호는 제1포트(100)를 통해 출력한다.
즉 센서제어부(400)는 제1포트(100)로 전달받은 전력을 이용하여 센서(300)를 구동하고, 센서(300)가 출력하는 감지신호를 제1포트(100)를 통해 전단 센서모듈의 제2포트(200)로 전달되도록 하는 것이다. 또한 센서모듈은 직렬로 연결되기 때문에, 감지신호를 전달받은 전단 센서모듈의 제2포트(200)는 전단 센서모듈의 제1포트(100)를 통해 전 전단 센서모듈의 제2포트(200)로 전달할 수 있다.

이와 같은 듀얼포트를 구비한 센서모듈을 이용한 결선 구성을 도 6을 통해 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 듀얼포트가 구비된 센서모듈의 결선 구성도이다.

첨부된 도면에 따르면, 메인제어부(20)의 연결포트(도면부호 미표시)는 첫번째 센서모듈(10)의 제1포트(100)와 결선된다.

다음으로 센서모듈(10)의 제2포트(200)는 후단의 센서모듈(11)의 제1포트(100)와 결선된다.

같은 방법으로 센서모듈(12, 10n)이 결선되며, 최 후단의 센서모듈(10n)에서 제2포트(200)는 결선되지 않는다.

이에 따라, 전원을 최초로 인가받은 센서모듈(10)은 직렬로 연결되어 근접한 센서모듈(11)로 전원을 인가하며, 직렬 연결로 인해 메인제어부(20)로부터 멀리 떨어진 센서모듈(10n)에도 전원 공급이 용이하다.

아울러, 배선의 구조가 단순해지고, 선간 길이가 줄어들어 선간저항 및 접촉저항을 최소화하여 소비전력을 줄일 수 있는 이점이 있다.

이때, 센서모듈(10, 11, 12, 10n) 중에서 센서(300)가 사물을 감지하면 센서제어부(400)에서 신호를 메인 제어부에 송신하게 된다. 예를 들어 두번째의 센서모듈(11)에서 센서(300)가 물체를 감지하면 센서제어부(400)는 이를 감지신호로 하여 전단의 센서모듈(10)로 감지신호를 출력하고, 감지신호를 수신한 센서모듈(10)은 수신된 감지신호를 메인제어부(20)으로 송신한다.

이때, 센서모듈(10, 11, 12, 10n) 각각에는 고유의 ID(identification)을 부여하고 감지된 신호의 감지신호로 출력할 때, ID를 감지신호의 헤더에 포함하여 출력하는 것으로 메인제어부(20)에서는 어느 센서모듈에서 감지신호가 발생하였는지를 분별할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 구성으로 메인제어부(20)에서는 수신된 감지신호를 분석하여 해당되는 센서모듈을 인지하고 후속 조치(예를 들면 전등의 온/오프 등)가 이루어질 수 있다.

이와 같은 구성에 의해서, 입출력 신호 포트를 이중으로 구성하여 센서모듈(10)과 센서모듈(10)의 직렬 연결이 가능하므로, 1개의 메인제어부에서 1개의 포트로 복수 개의 센서모듈이 결선되어 센서모듈과 이에 연결된 센서모듈 사이의 거리가 단축되어 접촉저항 및 선간 저항이 줄어들어 소비전력이 감소시킬 수 있다.

또한, 센서모듈 사이의 결선이 용이하여 설치가 용이할 뿐만 아니라, 메인제어부는 1개의 포트로 다수의 센서모듈을 연결할 수 있어 센서모듈을 수용할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기에서 도 3 내지 도 6을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 3 내지 도 6의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

10, 11, 12, 10n : 센서모듈 20 : 메인제어부
100 : 제1포트 110 : 포트소켓
120 : 포트단자 121 : 제1단자
122 : 제2단자 123 : 제3단자
124 : 제4단자 200 : 제2포트
210 : 포트소켓 220 : 포트단자
221 : 제1단자 222 : 제2단자
223 : 제3단자 224 : 제4단자
300 : 센서 400 : 센서제어부

Claims

메인제어부(20)와 직렬로 복수 개 연결되는 센서모듈에 있어서,
상기 센서모듈은,
제1포트(100); 제2포트(200); 물리적인 변화를 감지하여 감지신호를 출력하는 센서(300); 및 센서(300)를 구동하는 센서제어부(400)를 포함하되,
센서모듈의 센서제어부(400)는,
(a) 메인제어부(20)의 제어신호를 제1포트(100)로 전달받아 제2포트(200)를 통해 다음 단 센서모듈의 제1포트(100)로 전달하고,
(b) 메인제어부(20)의 전력을 제1포트(100)로 전달받아 제2포트(200)를 통해 다음 단 센서모듈의 제1포트(100)로 전달하며,
(c) 센서(300)가 출력하는 감지신호를 상기 제어신호 및 전력과는 반대방향을 갖고 메인제어부(20)로 전달하되,
제1포트(100) - 전단 센서모듈의 제2포트(200) - 전단 센서모듈의 제1포트(100) - 전 전단 센서모듈의 제2포트(200)로의 방향으로 전달하는 것을 특징으로 하는, 듀얼포트를 구비한 센서모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 제1포트(100)는, 접속 잭을 안내하는 포트소켓(110); 및 입력신호를 수신받는 포트단자(120);를 포함하여 구성되며,
상기 제2포트(200)는, 접속 잭을 안내하는 포트소켓(210); 및 출력신호를 송신하는 포트단자(220);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼포트를 구비한 센서모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 포트단자(120)는 +전원이 인가되는 제1단자(121); 신호를 송수신하는 제2단자(122);와 제3단자(123); 및 -전원이 인가되는 제4단자(124);를 포함하여 구성되며,
상기 포트단자(220)는 +전원이 인가되는 제1단자(221); 신호를 송수신하는 제2단자(222);와 제3단자(223); 및 -전원이 인가되는 제4단자(224);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼포트를 구비한 센서모듈.
청구항 3에 있어서,
상기 포트단자(120)의 제2단자(122)와 상기 포트단자(220)의 제3단자(223)가 연결되고,
상기 포트단자(120)의 제3단자(123)와 상기 포트단자(220)의 제2단자(222)가 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼포트를 구비한 센서모듈.
청구항 3에 있어서,
상기 포트단자(120)의 제1단자(121)는, 저전압이 인가되는 제1-1단자(121a);및 고전압이 인가되는 제1-2단자(121b);를 포함하여 구성되며,
상기 포트단자(120)의 제4단자(124)는, 저전압이 인가되는 제4-1단자(124a);및 고전압이 인가되는 제4-2단자(124b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼포트를 구비한 센서모듈.
청구항 3에 있어서,
상기 포트단자(220)의 제1단자(221)는, 저전압이 인가되는 제1-1단자(221a); 및 고전압이 인가되는 제1-2단자(221b);를 포함하여 구성되며,
상기 포트단자(220)의 제4단자(224)는, 저전압이 인가되는 제4-1단자(224a); 및 고전압이 인가되는 제4-2단자(224b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼포트를 구비한 센서모듈.