KR101268038B1 - 담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 담배연기 센싱 모듈은 담배연기를 센싱하는 제1 및 제2 센서; 그리고 상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하여, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함한다. 상기 제1 센서는 상기 제1 농도에 대한 데이터를 ADC 방식에 의해 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 전달하며, 상기 제2 센서는 상기 제2 농도에 대한 데이터를 PWM 방식에 의해 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 전달할 수 있다.

Description

담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법{SENSING MODULE FOR SMOKE AND SENSING APPARATUS FOR SMOKE, SENSING METHOD FOR SMOKE}

본 발명은 담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 센서를 이용하여 담배연기를 센싱할 수 있는 담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법에 관한 것이다.

호텔이나 백화점과 같은 대형빌딩, 학교나 지하철과 같은 공공시설의 경우, 많은 사람들이 이용하는 장소로써, 2003년 7월 1일부로 개정된 국민건강증진법에 따르면, 대형빌딩이나 공공시설 내부에서 흡연하는 행위는 전면적으로 금지되고 있으며, 흡연시에는 흡연자 뿐만 아니라 건물주에게 벌금을 부과하도록 하고 있다. 따라서, 담배연기 감지기를 건물 내부에 설치하여 흡연시 발생하는 담배연기를 감지하고 이를 통해 경보를 발생함으로써, 실내에서 흡연하는 행위를 원천적으로 차단하고 있다.

그러나, 종래의 담배연기 감지기는 단일 센서를 통한 감지방식을 채택하여 센서의 오작동으로 인한 혼란을 초래하였다. 실제, 센서는 담배연기가 아닌 공기 중의 가스나 실내먼지, 벌레, 방향제와 같은 화학물질에 의한 오작동률이 높아 신뢰도가 매우 낮다. 이와 같은 오작동을 방지하기 위해 경보상한치를 높게 설정할 수 있으나, 이로 인해 실제 담배연기를 감지하지 못하는 문제가 발생하고 있다.

또한, 종래의 담배연기 감지기는 담배연기가 감지되면 경보를 발생하는 단순한 동작방식을 채택하고 있으므로, 실내공기 중 담배연기의 농도가 현저하게 저하되지 않는 한 경보가 지속적으로 발생하여 소음공해를 초래하는 문제가 발생하였다.

본 발명의 목적은 담배연기를 효과적으로 감지할 수 있는 담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수의 센서들을 이용하여 담배연기를 복합적으로 감지함으로써 오작동을 방지할 수 있는 담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 담배연기의 농도에 따른 경보모드를 다단계로 구성하여 경보모드에 따라 신속한 대처가 가능한 담배연기 센싱 모듈 및 이를 구비하는 담배연기 센싱 장치, 그리고 담배연기 센싱 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 담배연기 센싱 모듈은 담배연기를 센싱하는 제1 및 제2 센서; 그리고 상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하여, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함한다.

상기 제1 센서는 상기 제1 농도에 대한 데이터를 ADC 방식에 의해 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 전달하며, 상기 제2 센서는 상기 제2 농도에 대한 데이터를 PWM 방식에 의해 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 전달할 수 있다.

상기 제1 센서는 반도체식 센서이며, 상기 제2 센서는 광전식 센서일 수 있다.

상기 담배연기 센싱 모듈은 경보를 발생하는 알람장치를 더 포함하며, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제1 경보모드시 상기 알람장치를 작동하여 제1 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 상기 알람장치를 작동해제할 수 있다.

상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 알람장치가 작동해제된 후, 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-1 및 제2-1 임계값 이상이고 기설정된 제1-2 및 제2-2 임계값 미만인 경우 제2 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-2 및 제2-2 임계값 이상인 경우 제3 경보모드로 판단하며, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제2 경보모드시 상기 알람장치를 작동하여 제2 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 상기 알람장치를 작동해제하며, 상기 제3 경보모드시 상기 알람장치를 작동하여 제3 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 상기 알람장치를 작동해제할 수 있다.

상기 제1 내지 제3 경보는 서로 다른 음향(sound)일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 담배연기 센싱 장치는 담배연기를 센싱하여 상기 담배연기의 농도를 검출하는 하나 이상의 담배연기 센싱 모듈; 상기 담배연기 센싱 모듈에 연결되어 상기 담배연기 센싱 모듈을 통해 검출된 데이터를 수집하는 센서 코디네이터; 그리고 상기 센서 코디네이터에 연결되어 상기 데이터를 모니터링하는 모니터링 서버를 포함하되, 상기 담배연기 센싱 모듈은 담배연기를 센싱하는 제1 및 제2 센서; 그리고 상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하여, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함한다.

상기 담배연기 센싱 장치는 상기 제1-1 임계값 및 제2-1 임계값을 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은 상기 제1 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제1 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제1 농도 중 어느 하나를 제1 초기값으로 상기 저장부에 저장하고, 상기 제2 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제2 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제2 농도 중 어느 하나를 제2 초기값으로 상기 저장부에 저장하며, 상기 제1-1 임계값은 상기 제1 초기값에 비례하도록 규정하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 제2-1 임계값은 상기 제2 초기값에 비례하도록 규정하여 상기 저장부에 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 담배연기 센싱 방법은 제1 및 제2 센서를 이용하여 담배연기를 센싱하는 단계; 상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하는 단계; 그리고 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 단계를 포함한다.

상기 담배연기 센싱 방법은 상기 제1 경보모드시 제1 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 해제하는 단계; 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-1 및 제2-1 임계값 이상이고 기설정된 제1-2 및 제2-2 임계값 미만인 경우 제2 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-2 및 제2-2 임계값 이상인 경우 제3 경보모드로 판단하는 단계; 그리고 상기 제2 경보모드시 제2 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 해제하며, 상기 제3 경보모드시 제3 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 센싱 방법은 상기 제1 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제1 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제1 농도 중 어느 하나를 제1 초기값으로 규정하고, 상기 제2 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제2 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제2 농도 중 어느 하나를 제2 초기값으로 규정하는 단계; 그리고 상기 제1 초기값에 비례하도록 상기 제1-1 임계값을 규정하고, 상기 제2 초기값에 비례하도록 상기 제2-1 임계값을 규정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수의 센서들을 이용하여 담배연기를 복합적으로 감지함으로써 오작동률을 현저히 저하시킬 수 있다. 또한, 담배연기의 농도에 따라 경보모드를 다단계로 구성함으로써 경보모드에 따라 능동적으로 대처할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담배연기 센싱 장치를 도시하는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시한 담배연기 센싱 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 담배연기 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

한편, 이하에서는 담배연기 감지를 예로 들어 설명하고 있으나, 본 발명의 내용은 이에 한정되지 않으며, 통상의 기술자는 본 발명을 변형하여 유해가스 감지나 화재연기 감지를 위해 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 담배연기 센싱 장치를 도시하는 블럭도이다. 담배연기 센싱 장치는 담배연기 센싱 모듈(10) 및 센서 코디네이터(20), 그리고 모니터링 서버(30)를 구비한다. 담배연기 센싱 모듈(10)은 필요에 따라 복수 개 설치될 수 있으며, 건물 내부의 주요 장소에 설치되어 해당 장소의 담배연기를 센싱한다. 센서 코디네이터(20)는 하나 이상의 담배연기 센싱 모듈(10)로부터 담배연기의 농도에 관한 데이터를 수집하며, 수집된 정보는 모니터링 서버(30)로 전송되어, 관리자는 모니터링 서버(30)를 통해 담배연기 센싱 모듈(10)이 설치된 각 구역의 담배연기 농도에 관한 정보를 파악할 수 있다. 따라서, 관리자는 건물 내부의 각 구역에 설치된 담배연기 센싱 모듈(10)을 통해 각 구역의 상태를 손쉽게 파악할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시한 담배연기 센싱 모듈을 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 담배연기 센싱 장치는 하나 이상의 담배연기 센싱 모듈(10)을 포함할 수 있으며, 담배연기 센싱 모듈(10)은 하우징(11), 무선통신부(12), 마이크로 컨트롤러 유닛(micro controller unit : MCU)(14), 반도체식 센서(16), 광전식 센서(17), 그리고 알람장치(18)를 포함한다.

하우징(11)은 외부로부터 보호된 내부공간을 제공하며, 무선통신부(12), 마이크로 컨트롤러 유닛(14), 센서(16,17) 등은 내부공간 내에 실장된다. 하우징(11)은 하부에 형성된 흡입구(11a)와 상부에 형성된 배기구(11b)를 가지며, 외부공기는 흡입구(11a)를 통해 하우징(11)의 내부로 유입된 후 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)를 거쳐 배기구(11b)를 통해 배출된다.

반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)는 흡입구(11a)를 통해 유입된 외부공기 내에 포함된 담배연기를 센싱한다. 본 실시예에서는 반도체식 센서(16)와 광전식 센서(17)를 예로 들어 설명하고 있으나, 이들은 다른 담배연기 감지 센서로 대체될 수 있다.

반도체식 센서(16)는 일산화탄소, 이산화탄소, 또는 니코틴 등의 가스에 반응하는 반도체를 이용하여 담배연기를 감지할 수 있으며, 담배연기에 민감하여 소량의 담배연기(예를 들어, ppm 단위)도 감지할 수 있다. 다만, 높은 감도로 인해 담배연기가 아닌 다른 가스에 의해서도 오작동할 가능성이 있으며, 후술하는 바와 같이 광전식 센서(17)를 통해 반도체식 센서(16)의 오작동을 보완할 수 있다.

반도체식 센서(16)는 담배연기의 농도에 대한 데이터를 ADC(analog/digital converting) 방식을 통해 후술하는 마이크로 컨트롤러 유닛(14)에 전송한다. 즉, 반도체식 센서(16)는 아날로그 형태의 데이터를 8비트의 디지털 출력으로 변환하여 마이크로 컨트롤러 유닛(14)에 전송하며, 이로 인해 반도체식 센서(16)는 후술하는 광전식 센서(17)에 비해 빠른 응답속도를 가질 뿐만 아니라 농도에 대한 데이터가 즉각적으로 변한다. 따라서, 담배연기의 농도 변화에 민감하게 반응하므로, 담배연기의 농도를 즉각적으로 측정할 수 있다. 다만, 담배연기의 농도변화에 의해 큰 편차를 나타낼 수 있다.

광전식 센서(17)는 담배연기가 빛을 차단하거나 반사하는 원리를 이용한 것으로, 빛의 산란정도에 따라 담배연기의 농도를 센싱한다. 광전식 센서(17)는 빛을 발산하는 발광소자와 빛을 전기로 전환시키는 광전소자를 이용하며, 담배연기의 농도에 대한 데이터를 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 통해 마이크로 컨트롤러 유닛(14)에 전송한다. 즉, 2초 단위로 15회 정도 빛의 산란정도를 누적하여 데이터를 산출하며, 2초 단위로 센싱된 산란정도를 이용하여 데이터가 갱신된다. 따라서, 반도체식 센서(16)에 비교할 때, 광전식 센서(17)는 연산으로 인해 응답속도가 느리고 데이터를 산출하는 데 다소 많은 시간이 소요되며, 데이터 산출시 적분 개념이 적용되므로, 실제 담배연기의 농도가 급격하게 증감하더라도 데이터의 변화량은 완만하나, 검출결과의 정확성이 높다. 다만, 광전식 센서(17)의 경우도 마찬가지로, 장시간 사용으로 인해 먼지나 이물질, 또는 벌레가 침투할 경우 오작동할 가능성이 있다.

이와 같이, 반도체식 센서(16)와 광전식 센서(17)의 특성에 차이가 있으므로, 반도체식 센서(16)와 광전식 센서(17)를 복합적으로 사용함으로써, 양 센서의 단점을 상호보완할 수 있다.

마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)를 통해 센싱된 데이터를 바탕으로 담배연기의 농도를 검출하며, 검출된 농도로부터 초기값 및 임계값을 결정하고, 검출된 농도와 임계값을 비교하여 감시모드 및 경보모드를 판단한다.

마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 UART포트를 구비하며, 무선통신부(12)는 UART포트와 직접 연결된다. 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 UART포트를 통해 무선통신부(12)와 송수신하며, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)에서 검출된 결과는 무선통신부(12)로 송신된다.

무선통신부(12)는 무선통신(하우징(11)의 외부에 설치된 안테나(12a)를 이용함)을 통해 센서 코디네이터(20)의 무선통신부(22)와 송수신하며, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)으로부터 수신한 결과를 센서 코디네이터(20)에 전송한다. 따라서, 담배연기 센싱 모듈(10)은 건물 내부의 원하는 위치에 독립적으로 설치될 수 있으며, 센서 코디네이터(20)는 무선통신을 통해 담배연기 센싱 모듈(10)과 검출결과를 송수신할 수 있다. 무선통신부(12)와 무선통신부(22)는 CDMA 모듈, WCDMA 모듈, GSM 모듈, Wibro 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 지그비(Zigbee) 모듈, WLAN(Wireless LAN) 모듈 중 어느 하나를 통해 송수신할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 센서 코디네이터(20)는 하나 이상의 담배연기 센싱 모듈(10)로부터 검출결과를 수집하며, 수집된 정보는 이더넷(23)을 통해 모니터링 서버(30)로 전송된다. 센서코디네이터(20)의 무선통신부(22)는 담배연기 센싱 모듈(10)의 무선통신부(22)를 통해 검출결과를 수신한다. 마이크로 컨트롤러 유닛(24)은 무선통신부(22), 이더넷(23), 저장부(26), 그리고 알람장치(28)를 제어하며, 알람장치(28)는 후술하는 경보모드에 따라 경보를 발생시킨다.

저장부(26)는 마이크로 컨트롤러 유닛(14)에서 결정된 초기값 및 임계값을 결정한다. 저장부(26)는 CF 메모리, SD 메모리, 미니 SD 메모리, XD 메모리, 메모리스틱, SMC 메모리, MMC 메모리, 또는 RS-MM로 구현될 수 있고, 일반적인 PC 또는 노트북에서 사용되는 하드 디스크를 포함하는 메모리로 구현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 담배연기 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 3 을 참고하여 담배연기 센싱 장치를 통한 담배연기 센싱 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 오염되지 않은 깨끗한 실내공기 중의 담배연기 농도를 측정하며, 이를 통해 제1 및 제2 초기값을 결정한다(S10). 제1 초기값은 반도체식 센서(16)에 대한 데이터이며, 제2 초기값은 광전식 센서(17)에 대한 데이터이다. 후술하는 제1 및 제2 임계값은 제1 및 제2 초기값을 기초로 결정될 수 있다. 한편, 이와 같은 방법으로 초기값을 결정할 경우, 담배연기 센싱 모듈(10)이 설치되는 환경의 차이를 반영하여 오작동률을 낮출 수 있다. 즉, 설치환경을 고려하여 초기값을 가변적으로 조절할 수 있으며, 이를 통해 제1 및 제2 임계값을 가변적으로 조절할 수 있다.

반도체식 센서(16)를 이용하여 일정 시간(예를 들어, 대략 3분) 동안 농도를 측정한다. 반도체식 센서(16)는 주기적으로(예를 들어, 2초) 담배연기의 농도를 측정하며, 측정값이 오차범위 ±3% 이내인 경우, 측정값 중 기준값을 제1 초기값으로 결정한다. 만일, 측정값이 오차범위를 넘어선 경우, 다시 측정한다. 마찬가지로, 광전식 센서(17)를 이용하여 일정 시간(예를 들어, 대략 3분) 동안 농도를 측정한다. 광전식 센서(17)는 주기적으로(예를 들어, 2초) 담배연기의 농도를 측정하며, 측정값이 오차범위 ±3% 이내인 경우, 측정값 중 기준값을 제2 초기값으로 결정한다. 만일, 측정값이 오차범위를 넘어선 경우, 다시 측정한다. 결정된 제1 및 제2 초기값은 무선통신부(12)를 통해 센서 코디네이터(20)에 전송될 수 있으며, 센서 코디네이터(20)는 무선통신부(22)를 통해 수신하여 저장부(26)에 저장한다.

다음, 제1 및 제2 임계값을 결정하며(S20), 후술하는 경보모드는 제1 및 제2 임계값을 기초로 결정된다. 제1 임계값은 반도체식 센서(16)에 대한 데이터이며, 제2 임계값은 광전식 센서(17)에 대한 데이터이다. 제1 임계값은 제1-1 임계값과 제1-2 임계값으로 나뉘며, 제2 임계값은 제2-1 임계값과 제2-2 임계값으로 나뉜다.

예를 들어, 제1-1 임계값을 제1 기초값의 20% 증가분으로 결정하고, 제1-2 임계값을 제1 기초값의 40% 증가분으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 제2-1 임계값을 제2 기초값의 15% 증가분으로 결정하고, 제2-2 임계값을 제2 기초값의 30% 증가분으로 결정할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 실제 담배연기의 농도가 급격하게 증감하더라도, 광전식 센서(17)에서 산출되는 데이터의 변화량은 완만하므로, 이를 감안하여 제2 임계값이 제1 임계값보다 낮게 설정될 수 있다. 결정된 제1 및 제2 임계값은 무선통신부(12)를 통해 센서 코디네이터(20)에 전송될 수 있으며, 센서 코디네이터(20)는 무선통신부(22)를 통해 수신하여 저장부(26)에 저장한다. 한편, 제1 및 제2 임계값은 본 실시예와 다르게 설정될 수 있다.

다음, 담배연기 센싱 모듈(10)은 감시모드로 전환되며(S30), 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)는 실내공기에 포함된 담배연기의 농도를 주기적으로(예를 들어, 2초) 센싱하여 데이터를 마이크로 컨트롤러 유닛(14)에 송신한다. 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 반도체식 센서(16)를 통해 센싱된 데이터를 이용하여 제1 농도(d1)를 검출하며, 광전식 센서(17)를 통해 센싱된 데이터를 이용하여 제2 농도(d2)를 검출한다. 검출결과는 무선통신부(12)를 통해 센서 코디네이터(20)의 무선통신부(22)로 송신되며, 이후 이더넷(23)을 통해 모니터링 서버(30)로 송신된다. 따라서, 관리자는 모니터링 서버(30)를 통해 담배연기 센싱 모듈(10)이 설치된 각 구역의 검출결과를 원격으로 파악할 수 있다.

또한, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제1 및 제2 농도를 제1 및 제2 임계값과 비교하여 경보모드를 판단하고, 경보모드에 따라 알람장치(18)를 통해 경보를 발생시킨다(S40). 예를 들어, 반도체식 센서(16)를 통해 검출한 제1 농도(d1)가 제1-1 임계값에 도달하고, 광전식 센서(17)를 통해 검출한 제2 농도(d2)가 제2-1 임계값에 도달한 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제1 경보모드로 판단한다. 즉, 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)가 모두 임계값을 만족할 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제1 경보모드로 판단하며, 이를 통해, 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17) 중 어느 하나의 오동작으로 인한 혼란을 최소화할 수 있고, 판단오류가 발생하는 것을 방지하여 장비의 신뢰성을 확보할 수 있다.

제1 경보모드시, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 알람장치(18)를 통해 제1 경보를 발생시킨다. 이때, 센서 코디네이터(20)의 알람장치(28)도 경보를 발생시킬 수 있으며, 별도로 제공된 공조장치(도시안함)를 작동하여 건물 내부를 환기시킬 수 있다. 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 경보를 일정 시간 동안 제공한 후 알람장치(18)를 작동해제할 수 있으며, 이를 통해 소음으로 인한 역효과를 방지할 수 있다.

한편, 알람장치(18)가 작동해제한 이후에도, 제1 농도(d1)가 제1-1 임계값 이상이고, 제2 농도(d2)가 제2-1 임계값 이상인 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제2 경보모드로 판단한다. 마찬가지로, 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)가 모두 임계값을 만족할 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제2 경보모드로 판단한다. 제2 경보모드시, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 알람장치(18)를 통해 제2 경보를 발생시킨다. 제2 경보는 제1 경보와 다른 음향(sound)일 수 있으며, 이를 통해 제1 경보보다 강력한 경보를 제공할 수 있다. 마찬가지로, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 경보를 일정 시간 동안 제공한 후 알람장치(18)를 작동해제할 수 있다.

만일, 알람장치(18)가 작동해제한 이후에, 제1 농도(d1)가 제1-2 임계값 이상이고, 제2 농도(d2)가 제2-2 임계값 이상인 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제3 경보모드로 판단한다. 마찬가지로, 반도체식 센서(16) 및 광전식 센서(17)가 모두 임계값을 만족할 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 제3 경보모드로 판단한다. 제3 경보모드시, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 알람장치(18)를 통해 제3 경보를 발생시킨다. 제3 경보는 제1 및 제2 경보와 다른 음향(sound)일 수 있으며, 이를 통해 제2 경보보다 강력한 경보를 제공할 수 있다. 마찬가지로, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 경보를 일정 시간 동안 제공한 후 알람장치(18)를 작동해제할 수 있다.

만일, 알람장치(18)가 작동해제한 이후에, 제1 농도(d1)가 제1-1 임계값 미미만이거나, 제2 농도(d2)가 제2-1 임계값 미만인 경우, 마이크로 컨트롤러 유닛(14)은 감시모드로 판단하며, 담배연기 센싱 모듈(10)은 최초 감시모드로 전환된다(S50).

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.

10 : 담배연기 센싱 모듈 12,22 : 무선통신부
14,24 : MCU 16 : 반도체식 센서
17 : 광전식 센서 18,28 : 알람장치
20 : 센서 코디네이터 23 : 이더넷
26 : 저장부 30 : 모니터링 서버

Claims (11)

1. 담배연기를 센싱하는 제1 및 제2 센서; 및
   상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하여, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하되,
   상기 제1 센서는 상기 제1 농도에 대한 데이터를 ADC 방식에 의해 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 전달하며,
   상기 제2 센서는 상기 제2 농도에 대한 데이터를 PWM 방식에 의해 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에 전달하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 모듈.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 센서는 반도체식 센서이며,
   상기 제2 센서는 광전식 센서인 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 담배연기 센싱 모듈은 경보를 발생하는 알람장치를 더 포함하며,
   상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제1 경보모드시 상기 알람장치를 작동하여 제1 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 상기 알람장치를 작동해제하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 알람장치가 작동해제된 후, 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-1 및 제2-1 임계값 이상이고 기설정된 제1-2 및 제2-2 임계값 미만인 경우 제2 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-2 및 제2-2 임계값 이상인 경우 제3 경보모드로 판단하며,
   상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제2 경보모드시 상기 알람장치를 작동하여 제2 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 상기 알람장치를 작동해제하며, 상기 제3 경보모드시 상기 알람장치를 작동하여 제3 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 상기 알람장치를 작동해제하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 내지 제3 경보는 서로 다른 음향(sound)인 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 모듈.
7. 삭제
8. 담배연기를 센싱하여 상기 담배연기의 농도를 검출하는 하나 이상의 담배연기 센싱 모듈;
   상기 담배연기 센싱 모듈에 연결되어 상기 담배연기 센싱 모듈을 통해 검출된 데이터를 수집하는 센서 코디네이터; 및
   상기 센서 코디네이터에 연결되어 상기 데이터를 모니터링하는 모니터링 서버를 포함하되,
   상기 담배연기 센싱 모듈은,
   담배연기를 센싱하는 제1 및 제2 센서; 및
   상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하여, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하되,
   상기 담배연기 센싱 장치는 상기 제1-1 임계값 및 제2-1 임계값을 저장하는 저장부를 더 포함하며,
   상기 마이크로 컨트롤 유닛은,
   상기 제1 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제1 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제1 농도 중 어느 하나를 제1 초기값으로 상기 저장부에 저장하고, 상기 제2 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제2 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제2 농도 중 어느 하나를 제2 초기값으로 상기 저장부에 저장하며,
   상기 제1-1 임계값은 상기 제1 초기값에 비례하도록 규정하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 제2-1 임계값은 상기 제2 초기값에 비례하도록 규정하여 상기 저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 장치.
9. 제1 및 제2 센서를 이용하여 담배연기를 센싱하는 단계;
   상기 제1 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제1 농도와 기설정된 제1-1 임계값을 비교하고 상기 제2 센서를 통해 검출된 상기 담배연기의 제2 농도와 기설정된 제2-1 임계값을 비교하는 단계; 및
   상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달한 경우 제1 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 상기 제1-1 및 제2-1 임계값에 각각 도달하지 못한 경우 감시모드로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 담배연기 센싱 방법은,
    상기 제1 경보모드시 제1 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 해제하는 단계;
    상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-1 및 제2-1 임계값 이상이고 기설정된 제1-2 및 제2-2 임계값 미만인 경우 제2 경보모드로 판단하며, 상기 제1 및 제2 농도가 각각 상기 제1-2 및 제2-2 임계값 이상인 경우 제3 경보모드로 판단하는 단계; 및
    상기 제2 경보모드시 제2 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 해제하며, 상기 제3 경보모드시 제3 경보를 기설정된 시간 동안 제공한 후 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 담배연기 센싱 방법은,
    상기 제1 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제1 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제1 농도 중 어느 하나를 제1 초기값으로 규정하고, 상기 제2 센서를 통해 기설정된 시간 동안 검출한 상기 담배연기의 상기 제2 농도가 기설정된 범위 이내인 경우 상기 제2 농도 중 어느 하나를 제2 초기값으로 규정하는 단계; 및
    상기 제1 초기값에 비례하도록 상기 제1-1 임계값을 규정하고, 상기 제2 초기값에 비례하도록 상기 제2-1 임계값을 규정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 담배연기 센싱 방법.

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