KR101877709B1 - 압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템 - Google Patents

압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템 Download PDF

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우삼용
양태헌
윤준호
양용준
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한국표준과학연구원
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Abstract

본 발명은 압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템에 관한 것으로서, 문을 통한 침입을 방지하는 방범 기능을 갖는 장치이며, 자력감지를 통해 창문의 개폐 여부를 감지하고 창문에 가해지는 압력을 감지하여 외부 침입 여부를 감지하는 압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템에 관한 것이다. 이를 위해 케이스부, 일측이 외부로 돌출되도록 케이스부에 결합 고정되며, 외부의 침입시에 눌림 압력이 가해짐에 따라 전기적 저항값이 변화하는 압력 감지 스위치부, 및 압력 감지 스위치부와 접촉되고 상호 연동됨으로써 압력 감지 신호가 눌림 압력에 따라 생성되도록 하는 전극부를 구비하는 기판부를 포함함으로써 외부의 침입을 감지하는 것을 특징으로 하는 압력 감지 장치가 개시된다.

Description

압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템{Pressure sensing device, irruption sensing device and system thereof}
본 발명은 압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 문을 통한 침입을 방지하는 방범 기능을 갖는 장치이며, 자력감지를 통해 창문의 개폐 여부를 감지하고 창문에 가해지는 압력을 감지하여 외부 침입 여부를 감지하는 압력 감지 장치, 침입 감지 장치 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 불순한 목적으로 주택이나 건물의 내부로 침입하려는 외부인의 주 침입경로가 개폐나 파손이 용이한 창문을 통해 이루어지고 있다.
따라서, 외부인의 무단침입을 감지할 수 있도록 창틀이나 창틀의 인접한 곳에 감지용센서를 부착하여 창문의 개폐여부에 따라 도난 방지 장치가 작동되도록 하여 외부인의 무단침입에 대비하고 있다.
이와 같은 목적으로 종래 제공되고 있는 도난 방지 수단으로 양방향 적외선 센서를 사용하는 방법과 파이프 등으로 창문에 방벽을 설치하는 방법이 보편적으로 사용되고 있다.
양방향 적외선센서를 사용하는 경우, 가격이 고가이고 대면센서의 각도가 미세한 변동에도 쉽게 동작이 중지되어 오보를 발생하게 됨으로 보안업체 직원이 잘못 출동하는 등의 문제점이 발생되고 있다.
또한, 상기 도난방지 장치의 구조가 센서의 동작에만 의존해야 하기 때문에 외부 무단침입에 대하여 완벽히 대처할 수 없을 뿐만아니라 침입자가 센서의 위치를 쉽게 알 수 있고, 침입을 목적으로 한 센서의 제거도 수월하여 창문을 통한 침입에 노출되고 있는 실정이다.
파이프 등으로 방벽을 설치하는 경우, 외관상 좋지 못하며 자재수급에 따른 비용관계로 인하여 경제적으로부 이롭지 못할 뿐만아니라, 내부 화재와 같은 기타 위급상황시 신속한 탈출을 방해하는 요인으로 작용하기 때문에 개폐를 위한 별도의 시건장치가 요구되는 등 구조적으로 매우 불합리한 문제점이 지적되고 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2000-0069941 일본국 공개특허공보 JP08122173 일본국 공개특허공보 JP2006048341 일본국 등록특허공보 JP3841466 B2
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 자력 감지와 압력 감지를 통해 창문을 통한 외부 침입 여부를 감지하는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 케이스부, 일측이 외부로 돌출되도록 케이스부에 결합 고정되며, 외부의 침입시에 눌림 압력이 가해짐에 따라 전기적 저항값이 변화하는 압력 감지 스위치부, 및 압력 감지 스위치부와 접촉되고 상호 연동됨으로써 압력 감지 신호가 눌림 압력에 따라 생성되도록 하는 전극부를 구비하는 기판부를 포함함으로써 외부의 침입을 감지하는 것을 특징으로 하는 압력 감지 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 압력 감지 신호는 전압 값으로서, 전압 값의 크기는 눌림 압력에 따라 변화하는 전기적 저항 값에 기초하여 생성되며, 압력 감지 스위치부와 전극부는 눌림 압력이 가해지기 전에 상호 접촉되어 있거나 또는 상호 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 압력 감지 스위치부가 삽입 고정될 수 있는 삽입홈이 케이스부에 슬랑이딩 홈 형상으로 형성되며, 기판부는 케이스부의 내측에 구비됨으로써 삽입홈을 통해 삽입되는 압력 감지 스위치부의 일측이 기판부에 지지된다.
또한, 압력 감지 스위치부는 케이스부에 결합 고정시 일측이 외부로 돌출되는 돌출부, 돌출부의 지름보다 더 크게 형성됨으로써 삽입홈의 내측면과 상호 접촉되어 지지되는 지지부, 지지부와 기판부 사이에 게재되며, 일측 단부가 지지부에 접촉 지지되고 타측 단부가 기판부에 접촉 지지되는 탄성부, 및 전도성 파티클로 이루어져 돌출부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 전기적 저항 값이 변하며, 전극부와 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 폴리머부를 포함한다.
또한, 폴리머부는 전도성 파티클, 전도성 파티클의 분산을 용이하게 하는 절연 파티클, 및 폴리머가 서로 혼합되어 이루어지며, 눌림 압력에 따라 전도성 파티클 상호간의 거리가 짧아져 전기적 저항값이 변하며, 돌출부는 압력 감지 스위치부의 일측에 형성되고 폴리머부는 압력 감지 스위치부의 타측에 형성되며, 외부 침입시 돌출부에 눌림 압력이 전달됨에 따라 폴리머부가 전극부와 탄성 접촉되어 상호 연동됨으로써 압력 감지 신호를 생성한다.
한편, 본 발명의 목적은 창문 틀 또는 방충망 틀의 일면에 고정되는 제1 고정체, 및 전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부와 폴리머부와 대면하도록 구비되어 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부를 구비하는 압력 감지 장치를 포함하며, 창문의 닫힘시에 압력 감지 장치가 제1 고정체에 삽입됨으로써 외부의 침입시 압력 감지 장치의 눌림 압력 감지에 따라 외부의 침입 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 창문 틀의 일면에 고정되는 제2 고정체를 더 포함하며, 압력 감지 장치는 제2 고정체에 결합 고정됨으로써 창문의 닫힘시에 압력 감지 장치가 제1 고정체에 삽입된다.
또한, 창문 틀의 일면에 고정되는 제2 고정체를 더 포함하며, 압력 감지 장치는 제2 고정체에 결합 고정됨으로써 창문의 닫힘시에 압력 감지 장치가 제1 고정체와 대면 또는 접촉된다.
또한, 방충망 틀에 고정되는 제1 고정체의 단면이 삽입홈이 형성된 "ㄷ"자 형상인 경우 압력 감지 장치가 삽입홈에 삽입되어 외부 침입시 제1 고정체의 내측면 중 적어도 어느 한 측에 의해 눌림 압력을 감지함으로써 외부의 침입 여부를 감지한다.
또한, 방충망 틀에 고정되는 제1 고정체의 단면이 "L"자 형상인 경우 압력 감지 장치가 제1 고정체의 내측면 중 어느 한 측에 의해 눌림 압력을 감지함으로써 외부의 침입 여부를 감지한다.
또한, 압력 감지 장치는 제2 고정체와 결합 고정시 회전 가능하도록 결합됨으로써 창문이 닫힌 후에 압력 감지 장치가 외력에 의해 회전되어 제1 고정체와 대면 또는 접촉된다.
또한, 제1 고정체는 창문 틀에 고정되며, 압력 감지 장치는 제2 고정체와 결합 고정시 회전 가능하도록 결합됨으로써 창문이 닫힌 후에 압력 감지 장치가 외력에 의해 회전되어 제1 고정체와 결합 체결됨으로써 창문 잠금이 되고, 눌림 압력을 감지함으로써 외부의 침입 여부를 감지한다.
또한, 압력 감지 장치는 케이스부, 케이스부에 결합 고정시 일측이 외부로 돌출되는 돌출부, 돌출부의 지름보다 더 크게 형성됨으로써 케이스부의 내측면과 상호 접촉되어 지지되는 지지부, 전극부가 형성되며, 케이스부의 내측에 고정되는 기판부, 및 지지부와 기판부 사이에 게재되며, 일측 단부가 지지부에 접촉 지지되고 타측 단부가 기판부에 접촉 지지되는 탄성부를 더 포함하며, 폴리머부는 돌출부와 서로 반대방향에 위치하며, 외부 침입시 눌림 압력이 돌출부에 가해짐에 따라 폴리머부가 전극부와 접촉 연동됨으로써 압력 감지 신호가 생성된다.
또한, 전극부는 서로 다른 극성으로 이루어진 제1,2 전극으로서, 제1,2 전극은 서로 비접촉되고, 일측방향으로 서로 교차되어 패터닝된다.
한편, 본 발명의 목적은 전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부, 폴리머부와 대면하도록 구비되어 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부를 구비하는 압력 감지 장치를 포함하며, 압력 감지 장치는 창 틀의 상측영역에 결합 고정됨으로써 외부의 침입시 압력 감지 장치의 눌림 압력 감지에 따라 외부의 침입 여부를 감지한다.
또한, 압력 감지 장치는 방 안쪽에 위치한 창문과 대응되는 위치의 창 틀의 상측영역에 결합 고정된다.
또한, 압력 감지 장치는 케이스부, 케이스부에 결합 고정시 일측이 외부로 돌출되는 돌출부, 돌출부의 지름보다 더 크게 형성됨으로써 케이스부의 내측면과 상호 접촉되어 지지되는 지지부, 전극부가 형성되며, 케이스부의 내측에 고정되는 기판부, 및 지지부와 기판부 사이에 게재되며, 일측 단부가 지지부에 접촉 지지되고 타측 단부가 기판부에 접촉 지지되는 탄성부를 더 포함하며, 폴리머부는 돌출부와 서로 반대방향에 위치하며, 외부 침입시 눌림 압력이 돌출부에 가해짐에 따라 폴리머부가 전극부와 접촉 연동됨으로써 압력 감지 신호가 생성된다.
한편, 본 발명의 목적은 어느 하나의 창문에 부착 고정되는 자석, 전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부와 폴리머부와 대면하도록 구비되어 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부와 자석의 자력을 감지하여 자력 감지 신호를 생성하는 자력 감지부를 구비하는 감지 장치, 및 압력 감지 신호에 기초하여 외부의 침입 여부를 감지하며, 자력 감지 신호에 기초하여 창문의 개폐 여부를 감지하는 감지 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.
한편, 본 발명의 목적은 방충망 틀의 일면에 고정되는 고정체, 고정체의 일측에 부착 고정되는 자석, 및 전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부와 폴리머부와 대면하도록 구비되어 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부와 자석의 자력을 감지하여 자력 감지 신호를 생성하는 자력 감지부를 구비하는 감지 장치, 및 압력 감지 신호에 기초하여 외부의 침입 여부를 감지하며, 자력 감지 신호에 기초하여 창문의 개폐 여부를 감지하는 감지 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 자력 감지와 압력 감지를 통해 창문을 통한 외부 침입 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 침입 감지 시스템에 대한 설치 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치에 대한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치에 대한 분해도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치에 대한 평면도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력 감지 스위치에 대한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치에 대한 설치 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 감지 제어부의 구성도이고,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치에 대한 설치 단면도이고,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 몸체의 설치 사시도이고,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 몸체의 설치 사시도이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 몸체가 설치된 창문이 닫히는 것을 도시한 도면이고,
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 몸체에 침입 감지 장치가 삽입된 것을 도시한 도면이고,
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치가 복수로 구비된 것을 도시한 도면이고,
도 14는 본 발명에 따른 폴리머부의 전도성 파티클을 도시한 도면이고,
도 15는 전도성 파티클의 배합 비율에 따른 폴리머부의 전압특성 곡선을 도시한 도면이고,
도 16은 전도성 파티클의 배합 비율에 따른 폴리머부의 저항특성 곡선을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
<압력 감지 스위치를 이용한 침입감지장치의 구성 및 기능>
본 발명에 따른 압력 감지 스위치를 이용한 침입감지장치(10)는 폴리머부(230)로 이루어진 압력감지수단(210)에 의해 창밖의 외부에서 창안쪽을 향해 가해진 눌림 압력을 감지하여 외부 침입 여부를 감지하는 장치에 관한 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 압력 감지 스위치를 이용한 침입감지장치(10)에 대해 상세히 설명하기로 한다.
(제 1실시예)
본 발명의 제1 실시예에 따른 침입감지장치(10)는 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 창문(30)에 가해지는 충격 또는 눌림압력에 의한 압력과 마그네틱 자력을 이용한 도난 및 침입을 방지하기 위한 창문 침입감지장치(10)로서, 침입감지장치(10)는,
사각으로 형성되는 창틀(20)과;
마그네틱 센서(222)의 센싱을 위해 마그네틱 센서(222)에 자력을 공급하는 자석(31)이 일측에 형성되고, 창틀(20)에 부착 형성되는 창문(30)과;
내부 일측에 PCB(220)가 끼워지는 PCB고정홈(111)이 형성되고, 측면 일측으로 압력감지수단이 삽입되어 압전볼(211)이 외부로 돌출될 수 있도록 압전볼 홈(112)이 형성되는 본체케이스(110)와,
외부의 이물질 유입 방지 및 PCB(220)의 유지보수가 원활하게 이루어지도록 탈부착방식으로 본체케이스(110)의 하부에 형성되며, 내부에 위치하는 PCB(220)의 감지신호를 감지제어수단(300) 측으로 전송하기 위한 신호선(223)이 유출되도록 하는 신호선홈(121)이 형성되는 케이스덮개(120)와,
본체케이스(110)와 케이스덮개(120)의 결합 및 케이스부(100)와 창틀(20)의 결합을 위해 본체케이스(110)와 케이스덮개(120)와 창틀(20)의 일측에 형성되는 케이스고정홈(130)을 포함하는 케이스부(100)와;
외부의 힘이 창문(30)에 가해지는 경우 창문(30)에 가해지는 압력을 압력감지패드(221)에 전달하기 위해 케이스부(100)의 일측에 형성되는 압력감지수단(210)과,
창문(30)에 형성되는 자석(31)의 자력을 감지하여 자력감지신호를 생성하고, 압력감지수단(210)에 의해 가해지는 압력을 감지하여 압력감지신호를 생성하며, 생성된 자력감지신호와 압력감지신호를 감지제어수단(300) 측으로 전송하기 위한 PCB(220)를 포함하는 감지수단(200)과;
자력감지신호를 이용하여 창문(30)의 개폐 여부를 판단하고, 압력감지신호를 이용하여 외부 침입 여부를 판단하며, 창문(30)의 개폐 여부에 대한 판단결과정보와 외부 침입 여부에 대한 판단결과 정보를 사용자 스마트폰으로 전송하고, 창문(30) 개폐 여부에 대한 판단결과정보와 외부 침입 여부에 대한 판단결과 정보를 이용하여 청각적 또는 시각적 알림을 제공하는 감지제어수단(300)을 포함한다.
창틀(20)에는 여닫이 또는 미닫이 방식등으로 개폐 가능하도록 창문(30)이 형성되며, 창틀(20)에 결합 되는 창문(30)은 외력에 의해 출입 또는 개방을 위하여 닫히거나 열린다. 이때, 방범시에는 창문이 닫히며, 환기와 화재시에는 비상탈출구 등으로 사용하기 위해 열린다.
창틀(20)의 일측, 바람직하게는 도 1에 도시된 바와 같이 창틀(20)의 상측 일면에는 본 발명의 창문 충격감지장치(10)가 부착된다. 또한, 창틀(20)의 일측 영역에는 창문 충격감지장치(10)에서 전송되는 신호를 감지하여 시각적 또는 청각적 방법 중 어느 하나의 방법을 선택하여 사용자에게 알리거나, 관리자단말기로 침입 상황에 관한 정보를 전송하기 위한 감지제어수단(300)이 설치된다.
창문(30)은 창틀(20)에 미닫이 방식으로 형성된 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 창문(30)의 일측(또는 상면 일영역에)에 자석(31)이 부착되며, 창틀(20)에 부착된 창문 충격감지장치(10,또는 마그네틱 센서(222))를 통해 자석(31)의 자력이 감지되어 창문의 개폐 여부를 감지한다.
창문 충격감지장치(10)의 케이스부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 대략 본체케이스(110)와, 케이스덮개(120)와, 케이스고정홈(130)으로 나눠지며, 충격감지장치(10)는 케이스고정홈(130)을 통해 창틀(20)에 고정 설치된다.
도 3,4에 도시된 바와 같이 본체케이스(110)는 하측으로 케이스덮개(120)가 삽입 및 수용될 수 있도록 개구부가 형성되며, 본체케이스(110)의 내부 일측으로는 PCB(220)가 삽입 및 수용될 수 있도록 PCB고정홈(111)이 형성된다. PCB고정홈(111)은 PCB(220) 삽입 시 PCB(220)가 쉽게 빠지지 않도록 PCB(220)의 일측 일부를 고정시켜주기 위해 형성된다. 또한, 본체케이스(110)의 일측면에는 압력감지수단(210)이 삽입되어 고정될 수 있는 압전볼 홈(112)이 형성된다. 압력감지수단(210)의 삽입시 압전볼(211)이 압전볼 홈(112)에 삽입되어 고정되면 압전볼(211)의 일부가 외부로 돌출된다. 이때, 외부에 외력이 가해지면(또는 창밖에서 창안쪽으로 눌림 압력이 가해지면) 압전볼(211)에 눌림 압력이 가해지게 되어 압력을 감지하게 된다. 압전볼 홈(112)은 도 3에 도시된 바와 같이 본체케이스(110)의 하단 단부에서 상단측방향으로 대략 중앙영역까지 슬라이딩 홈 형상으로 형성된다. 따라서 압력볼(211)은 압력볼 홈(112)에 삽입되어 슬라이딩 장착될 수 있다.
만약, 본체케이스(110)에 압력감지수단(210)이 2개 설치되는 경우에는 압전볼 홈(112)은 본체케이스(110)의 양측면(또는 도 3에서 전면 및 후면)에 형성 될 수 있다. 도 6을 참고하면 외부 침입에 의해 창문(30)에 압력(또는 힘(F))이 가해질 경우에 창문(30)이 압전볼(211)을 누르게 되고, 따라서 압전볼(211)은 외부침입에 의한 눌림 압력을 감지한다.
케이스덮개(120)는 본체케이스(110)의 하부에 형성된 개구부와 동일한 형태로 형성되어 개구부에 형상 결합되며, PCB(220)가 빠지지 않도록 고정시켜준다. 또한, 케이스덥개(120)에 형성된 압전홀 지지부(140)는 슬라이딩 홈 형상으로 이루어진 압전볼 홈(112)의 일부를 막아줌으로써 외부에서 먼지 또는 물 등이 유입되지 않도록 한다. 압전홀 지지부(140)는 압전볼 홈(112)의 일부를 커버링하며, 또한 압전홀 지지부(140)의 상측은 압전볼(211)의 하부 일면을 지지하도록 반원 형상으로 이루어진다.
케이스덮개(120) 및 본체케이스(110)의 양단에 각각 형성되는 케이스고정홈(130)에 나사등의 체결수단이 관통됨으로써 케이스덮개(120)와 본체케이스(110)가 서로 결합 고정된다. 또한, 케이스고정홈(130)을 관통하는 나사 등의 체결수단에 의해 케이스덮개(120)와 본체케이스(110)로 구성되는 케이스부(100)는 창틀(30)에 고정 결합된다. 케이스덮개(120)의 일측으로는 PCB(220)에 연결되는 신호선(223)이 외부로 유출될 수 있도록 신호선홈(121)이 형성되며, 신호선홈(121)은 신호선(223)이 관통될 수 있을 정도의 크기 홈으로 형성된다. 케이스고정홈(130)은 본체케이스(110)와 케이스덮개(120)를 나사 등의 체결수단을 이용해 결합하기 위한 용도로도 사용되지만, 케이스덮개(120)와 본체케이스(110)로 구성되는 케이스부(100)를 창틀(30)에 나사 등의 체결수단을 이용해 고정 결합하기 위해서도 사용 된다. 즉, 케이스덮개(120)를 본체케이스(110)의 하부에 형성된 개구부에 결합시킨후, 나사 등의 체결수단을 케이스고정홈(130)을 통해 관통시켜 창틀(20)의 상측의 하부면에 고정 결합시킴으로써 충격감지장치(10)를 창틀(30)에 고정 시키게 된다.
도 3 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 감지수단(200)은 창문(30)에 가해지는 눌림 압력을 감지하여 압력감지신호를 생성하는 압력감지수단(210)과 창문(30)에 고정되는 자석(31)의 자력을 감지하여 자력감지신호를 생성하는 자력감지수단을 포함한다. 이에 더하여 감지수단(200)은 생성된 자력감지신호와 압력감지신호를 감지제어수단(300) 측으로 전송하기 위한 PCB(220)를 포함한다.
압력감지수단(210, 또는 압력 감지 스위치)은 창문(30)에 가해지는 압력을 감지하기 위한 것으로, 외부 침입에 의한 충격이 창틀(30)에 가해지면 창틀(30)은 압력감지수단(200)의 압전볼(211)을 누르게 되고, 압전볼(211)이 눌림 압력을 받음에 따라 압저항고무(215)가 PCB(220)에 형성된 압력감지패드(221)에 접촉됨으로써 압력감지신호가 생성한다. 이때, 압력감지신호는 그 눌림압력의 세기에 따라 발생되는 전압 또는 전류(압력감지신호의 세기)의 크기일 수 있다. 즉, 눌림 압력의 크기가 큰 경우 압저항고무(215)의 전기적 저항 값은 감소하게 되어 이에 따라 발생되는 전압 또는 전류의 크기가 증가하고, 눌림 압력의 크기가 작은 경우 압저항고무(215)의 전기적 저항 값은 증가하게 되어 이에 따라 발생되는 전압 또는 전류의 크기가 감소한다(도 15 및 도 16 참조). 압력감지수단(210)은 압력스위치로서 눌림 압력에 따라 저항 값이 변화된다.
도 5에서 보는 바와 같이, 구체적으로 압력감지수단(210)은 창문(30)에 가해지는 눌림 압력 또는 충격 압력에 의해 눌려지는 압전볼(211)과;
압전볼(211)을 본체케이스(110)의 압전볼 홈(112)에 고정하기 위해 압전볼(211) 외주면에 형성되는 고정부재(212)와;
압전볼(211)이 외부에서 가해지는 압력에 의해 눌림과 복원이 반복적으로 이루어지도록 몸체(214)의 외주로 형성되며, 일측이 고정부재(212)에 밀착 접촉되고, 타측이 PCB(220)에 밀착 접촉되도록 형성되는 스프링(213)과;
압전볼(211)의 눌림시 PCB(220)에 형성된 압력감지패드(221)와 접촉되는 압저항고무(215)를 포함한다.
따라서, 외부 침입시 압전볼(211)에 눌림 압력이 가해지면 스프링(213)이 탄성 압축됨과 동시에 압저항고무(215)가 PCB의 압력감지패드(221)에 접촉됨으로써(물론 이때 압저항고무(215)가 초기상태에서 이미 압력감지패드와 접촉되어 있어도 적용 가능함) 전기 회로상에서 압저항고무(215)의 물리적 전기 저항 값이 눌림 압력의 크기에 따라 변화되어 압력 감지 신호의 크기(이때 바람직하게는 전압 값)가 변화됨으로써 감지제어수단(300)은 외부의 침입 여부를 알 수 있다.
압전볼(211)은 창문(30)에 가해지는 압력에 의해 눌려지는 것으로 볼 형태로 형성된다. 압전볼(211)은 평상시 창문(30)과 일정거리 이격되지만, 외부 침입에 의한 외부 눌림압력이 가해지게 되면 압전볼(211)은 창문(30)과 접촉되어 눌림 압력을 받도록 배치된다. 압전볼(211)은 창문과 접촉되는 접촉부재일 수 있다.
고정부재(212)는 압전볼(211)의 일측 둘레로 형성된다. 압력감지수단(210)이 본체케이스(110)에 형성된 압전볼 홈(112)에 슬라이딩 삽입시 고정부재(212)의 일 측면은 압전볼 홈(112)이 형성되는 본체케이스(110)의 주변 내측면에 면 접촉된다. 압력감지수단(210)이 본체케이스(110)에 형성된 압전볼 홈(112)에 고정 설치되면 압전볼(211)만 압전볼 홈(112)을 통해 외부로 돌출되게 된다. 따라서 창문(30)에 의해 압전볼(211)에 눌림 압력이 가해지는 경우에는 눌림에 의해 압전볼(211)이 압력감지패드(221) 방향으로 스프링(213)에 의해 탄성 압력을 받고, 눌림압력이 사라진 경우 복원력에 의한 스프링(213)의 탄성 복귀시에 본체케이스(110)의 내측면의 압전볼 홈(112)에 고정부재(212)가 걸림으로써 압전볼(211)이 외부로 이탈되지 않도록 한다. 즉, 눌림 압력이 가해지지 않은 경우에 고정부재(212)는 본체케이스(110)의 압전볼 홈(112)이 형성된 내측면 영역에 면 접촉되어 있으며, 이때 눌림 압력이 가해지면 스프링(213)에 의해 탄성 압축됨과 동시에 고정부재(212)는 압력감지패드(221) 측으로 길이방향 이동하며, 눌림 압력이 제거되면 다시 스프링의 복원력에 의해 본체케이스(110)의 압전볼 홈(112)이 형성된 내측면 영역에 면 접촉된다.
몸체(214)는 압전볼(211)의 길이방향으로 연장 형성되는 것으로서 압전볼(211)과 몸체(214) 사이에는 고정부재(212)가 개재된다. 압전볼(211), 고정부재(212), 및 몸체(214)는 알루미늄 재료로 형성되며, 서로 일체로 형성될 수도 있고 필요에 따라 각기 형성되어 접착 고정될 수도 있다. 다만, 상술한 재료는 알루미늄에 한정되지 않고 다양한 재료가 사용될 수 있다.
스프링(213)은 몸체(214)의 둘레에 형성되는 것으로 일측이 고정부재(212)의 하부면에 접촉 고정되고, 타측이 PCB(220)의 일면에 접촉 고정 지지된다. 스프링(213)은 고정부재(212)와 PCB(220) 사이에 형성된다. 압전볼(211)에 압력이 가해지는 경우 고정부재(212)가 PCB(220) 방향으로 이동함으로써 스프링(213)을 압축시켜 압저항고무(215)가 압력감지패드(221)에 터치되도록 한다. 이후에 압력이 사라지면 스프링(213)의 복원력에 의해 고정부재(212)를 압전볼 홈(112) 측으로 밀어주어 고정부재(212)가 원위치로 복귀하도록 한다. 즉, 압전볼(211)이 눌림에 따라 스프링(213)이 탄성 압축됨과 동시에 압저항고무(215)가 압력감지패드(221)를 터치하며, 이후 압전볼(211)에 가해진 압력이 사라지는 경우 스프링(213)의 복원력에 의해 고정부재(212)를 밀어줌으로써 압전볼(211)의 일부가 압전볼 홈(112)을 통해 외부로 노출되어 원위치되도록 한다.
압저항고무(215)는 몸체(214)의 하단부에 접촉 고정되는 것으로, PCB(220)에 형성된 압력감지패드(221)에 눌림압력에 의해 터치된다. 몸체(214)의 상단부에는 압전볼(211)이 접촉 고정되며, 몸체(214)와 압전볼(211) 사이에는 고정부재(212)가 개재된다. 창문(30)에 가해지는 압력에 의해 압전볼(211) 및 몸체(214)가 PCB(220)의 압력감지패드(221) 방향으로 길이 이동하면 압저항고무(215)가 압력감지패드(221)에 접촉된다. 이에 따라 눌림 압력의 크기에 상응하는 전압이 생성된다. 압력감지패드(221)에 접촉되는 압저항고무(215)는 탄성을 갖는 재질로 형성된다.
압저항고무(215)가 눌림 압력에 따라 압력감지패드(221)에 접촉되며, 눌림 압력의 크기에 따라 발생되는 다양한 전압 값이 압저항고무(215)와 압력감지패드(221)에 의해 생성된다. 눌름 압력에 따라 다양한 크기로 발생 된 전압 신호인 압력감지신호는 신호선(223)을 통해 감지제어수단(300) 측으로 전송된다. 이때, 눌름 압력에 따라 생성된 전압 신호는 감지제어수단(300)에서 생성될 수도 있다. 즉, 압저항고무(215) 및 압력감지패드(221)는 회로상에서 저항 값의 물리적 변화를 나타내며, 회로상에서 눌림 압력에 따라 저항 값이 변화는 경우 이와 전기적으로 접속된 감지제어수단(300)에서 저항 값의 변화에 따라 이에 상응하는 전압 값의 변화로 나타날 수 있다. 따라서 감지제어수단(300)은 저항 값의 변화에 따라 이에 상응하는 전압 값을 발생시키는 회로를 내장하고 있을 수 있다(전압=전류x저항에 따른 수식 참조). 감지제어수단(300)은 전송된 압력감지신호를 분석하여 외부침입에 의한 압력감지신호인지 아닌지를 판단하게 된다.
상술한 압력감지수단(210)에 의해 눌림 압력을 감지함으로써 감지제어수단(300)은 바람 등에 의한 자연현상에 의해 눌림 압력이 가해지는 경우와 불법 침입에 의해 외부에서 눌림 압력이 가해지는 경우를 분리 판단할 수 있다. 즉, 불법침입에 의해 외부에서 압력이 가해지는 경우와 바람 등의 자연 현상에 의해 외부 압력이 가해지는 경우에 있어서 감지제어수단(300)에서 생성되는 전압의 크기가 임계적 차이를 발생시킨다.
또한, 이상에서 설명한 압력감지수단(210)은 본체케이스(110)의 전면 및 후면의 양 측면에 구비될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 본체케이스(110)의 양 측면에는 2개의 압전볼 홈(112)이 형성된다. 그러나, 필요에 따라 3개 이상의 압력감지수단(210)과 압전볼 홈(112)을 형성할 수 도 있다.
PCB(220)는 창문(30)에 형성되는 자석(31)의 자력을 감지하여 자력감지신호를 생성하고, 압력감지수단(210)에 의해 가해지는 압력을 감지하여 압력감지신호를 생성하며, 생성된 자력감지신호와 압력감지신호를 감지제어수단(300) 측으로 전송한다. 구체적으로, PCB(220)에는 압저항고무(215)와의 접촉을 통해 외부에서 가해지는 눌림 압력에 따른 저항 값의 변화를 유도하는 압력감지패드(221)와;
창문(30)에 배치되는 자석(31)의 자력을 감지하기 위해 창문의 닫힘시 자석(31)과 대응되도록 PCB(220)의 일 지점에 배치되는 마그네틱 센서(222)와;
마그네틱 센서(222)의 자력 감지 여부에 대한 자력감지신호와 압력감지패드(221)에서 발생되는 압력감지신호를 생성하는 감지신호생성부(224)와;
자력감지신호와 압력감지신호를 감지제어수단(300) 측으로 전송하기 위해 형성되는 신호선(223)을 포함한다.
또한, 압력감지수단(210)이 본체케이스(110) 양 측면에 형성되는 경우, 압력감지패드(221) 역시 PCB(220)의 상응하는 개소에 2개가 형성될 수 있다. 그러나 필요시 압력감지수단(210)과 압력감지패드(221)는 3개 이상 형성될 수도 있다.
압력감지패드(221)는 압저항고무(215)와 함께 눌림 압력에 따라 저항 값이 변화도록 한다. 압력감지패드(221)는 PCB(220)의 일측에 형성되되 눌림 압력에 따라 압저항고무(215)가 접촉될 수 있는 대응 위치에 형성된다. 압력감지패드(221)는 복수의 전극 띠(일예로서 플러스 전극인 제1 전극과 마이너스 전극인 제2 전극)가 일정간격으로 형성되며, 압저항고무(215)의 접촉시 압저항고무(215)의 자유전자가 이동되어 압저항고무(215)의 저항 값이 변화한다. 눌림 압력에 따라 저항 값이 변화하고, 압저항고무(215) 및 압력감지패드(221)를 포함하여 형성되는 회로가 도통되어 전류가 흐르며 이에 따라 회로에는 눌림 압력에 따라 전압 값이 변화하게 된다. 압력감지패드(221)는 상술한 바와 같이 제1,2 전극으로 형성되며, 제1 전극은 플러스 전원에 연결되고 제2 전극은 그라운드(또는 접지)에 전기적으로 연결된다. 제1,2 전극은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 일정 거리 이격됨과 동시에 서로 깍지끼듯이 서로 맞물려 있다.
압력감지패드(221)의 외주면으로 압력감지수단(210)의 스프링(213)이 접촉 고정되는데 이때, 스프링(213)이 압력감지패드(221)에 접촉되지 않도록 고정된다. 이때, 필요에 따라 PCB(220)에는 스프링(213)을 고정할 수 있는 스프링 하우징이 형성될 수 있다. 즉, 스프링(213)의 일부 영역이 스프링 하우징의 내측으로 삽입되어 고정될 수 있다.
마그네틱 센서(222)는 창문(30)에 형성되는 자석(31)의 자력을 감지하기 위한 것으로, 창문(30)에 형성되는 자석(31)의 위치는 창문(30)이 창틀(20)에 닫혀 있을 때 마그네틱 센서(222)가 자력을 감지할 수 있는 위치, 구체적으로 마그네틱 센서(222)가 위치하고 있는 지점의 창틀의 대응되는 지점에 형성되는 것이 좋다. 따라서, 마그네틱 센서(222)는 창문(30)의 닫힘 시 자석(31)의 자력을 감지함으로써 창문의 닫힘을 감지할 수 있고, 창문(30)의 열림 시 자석(31)의 자력을 감지하지 못함으로써 창문(30)의 개방 상태를 감지한다. 즉, 마그네틱 센서(222)는 창문(30)의 닫힘 시에는 자력을 감지하게 되고, 창문(30)의 열림 시에는 자력을 감지하지 못하게 된다.
감지신호 생성부(224)는 마그네틱 센서(222)의 자력 감지 여부에 대한 자력감지신호를 감지한다. 또한, 눌림 압력에 따라 압저항고무(215) 및 압력감지패드(221)에 의해 저항 값이 변화하고 이에 따라 감지신호 생성부(224)에는 이 저항 값의 변화에 따라 이에 상응하는 전압 값을 생성하도록 전기적 회로가 구현되어 있다. 따라서 감지신호 생성부(224)는 저항 값의 변화에 따라 생성되는 전압 값인 압력감지신호를 생성한다. 감지신호 생성부(224)가 압력감지신호를 생성하는 경우에는 생성된 압력감지신호를 감지제어수단(300)으로 전송한다. 다만, 이때에는 감지제어수단(300)은 입력 받은 압력감지신호를 분석 및 판단하는 작업만 수행하며, 상술한 바와 같이 감지제어수단(300)에서 압력감지신호를 생성하지는 않는다.
감지신호 생성부(224)는 두 가지 감지신호를 생성한다. 하나는 마그네틱 센서(222)의 자력감지 여부에 따른 자력감지신호이고, 다른 하나는 압력감지신호이다.
자력감지신호에 대해 설명하면 다음과 같다. 창문(30)이 개방된 경우 마그네틱 센서(222)는 자력을 감지하지 못하게 된다. 이 경우 감지신호 생성부(224)는 자력이 감지되지 않는다는 자력감지신호를 생성한다. 창문이 닫힌 경우 마그네틱 센서(222)는 자력을 감지하게 되고 이 경우 감지신호 생성부(224)는 자력이 감지된다는 자력감지신호를 생성한다. 한편, 압력감지신호에 대해 설명하면 다음과 같다. 압저항고무(215) 및 압력감지패드(221)를 포함하는 회로는 눌림 압력에 따라 압저항고무(215)의 저항 값이 변화하고 이에 상응하는 전압 값인 압력감지신호가 생성된다.
불법 침입시 창문(30)에 압력이 가해지는 경우 창문(30)이 압전볼(211)을 누르면 압저항고무(215)가 압력감지패드(221)를 접촉하게 되고, 이에 따라 감지신호생성부(224)에 의해 변화된 저항 값에 상응하는 전압 값이 생성되며, 이 값이 신호선(223)을 통해 감지제어수단(300) 측으로 전송된다. 이때, 입력된 전압 값은 감지제어수단(300)에 기 설정된 값과 비교되며, 기 설정된 값 이상일 경우 감지제어수단(300)에서는 불법 침입이 발생했음을 감지한다. 이에 따라 감지제어수단(300)은 관리자단말기(400) 또는 감지제어수단(300)에 형성된 스피커(350) 또는 경광등(360) 중 적어도 하나를 선택하여 알리도록 한다.
신호선(223)은 감지신호생성부(224)를 통해 생성된 자력감지신호와 압력감지신호(또는 저항 값의 변화에 상응하는 전압 값)를 감지제어수단(300) 측으로 전송한다. 따라서 감지신호 생성부(224)와 감지제어수단(300)은 서로 전기적으로 연결된다.
도 7에서 보는 바와 같이, 감지제어수단(300)은 자력감지신호를 이용하여 창문(30) 개폐 여부를 판단하고, 압력감지신호를 이용하여 외부 침입 여부를 판단한다. 또한, 창문(30) 개폐 여부에 대한 판단결과정보와 외부 침입 여부에 대한 판단결과 정보를 사용자 스마트폰으로 전송하고, 창문(30) 개폐 여부에 대한 판단결과정보와 외부 침입 여부에 대한 판단결과 정보를 이용하여 청각적 또는 시각적 알림을 제공한다. 청각적 알림은 스피커(350)를 이용한 소리이며, 시각적 알림은 경광등(360)을 이용한다. 감지제어수단(300)은 메모리에 기 저장된 제1 기준값을 이용하여 자력감지신호를 서로 비교하고, 메모리에 기 저장된 제2 기준값을 이용하여 압력감지신호를 서로 비교한다. 비교 결과에 따라 창문의 개폐 여부 및 외부 침입 여부를 판단한다.
구체적으로, 감지제어수단(300)은 자력감지신호를 이용하여 창문(30)의 개폐 여부를 판단하고, 창문(30)이 열린 것으로 판단되는 경우 창문열림신호를 생성하는 창문개폐판단부(310)와;
압력감지신호를 이용하여 외부 침입 여부를 판단하고, 외부 침입인 것으로 판단되는 경우 외부침입신호를 생성하는 외부침입판단부(320)와;
창문열림신호와 외부침입신호 중 적어도 하나가 발생하는 경우 침입 상황이 발생했음을 알리는 이벤트 알람을 사용자 스마트폰으로 전송하도록 제어하는 제어부(330)를 포함한다.
창문개폐판단부(310)는 PCB(220)가 생성한 자력감지신호를 기 설정된 제1 기준값과 비교하여 창문(30)의 열림 상태와 닫힘 상태를 판단한다. 자력감지신호에 의해 창문이 열린 것으로 판단되는 경우 창문열림신호를 생성하고 창문이 닫힌 것으로 판단되는 경우 창문닫힘신호를 생성한다.
외부침입판단부(320)는 PCB(220)가 생성한 압력감지신호를 기 설정된 제2 기준값과 비교하여 외부의 불법침입 여부를 판단하고, 외부 불법침입시 외부침입신호를 생성한다. 상술한 제1 기준값 및 제2 기준값은 침입정보DB(340)에 저장되어 있다. 침입정보DB(340)에는 시간대별로 자력감지신호 값과 압력감지신호 값이 실시간으로 저장된다. 따라서 사용자는 시간대별로 기록된 자력감지신호 값과 압력감지신호 값을 확인할 수 있다. 예를 들어, 압력감지신호 값이 0인 경우에는 "정상", 압력감신신호 값이 1~3의 값을 가지는 경우에는 "자연현상", 압력감지신호 값이 3 이상인 경우에는 "침입" 등과 같이 감지수단(200)에서 전송되는 압력감지신호 값을 이용하여 정상, 자연현상, 침입 등을 판별할 수 있다. 따라서 외부침입판단부(320)는 3단계의 서로 다른 정보를 압력감지신호에 따라 생성한다.
제어부(330)는 창문열림신호와 외부침신호 중 적어도 하나가 발생하는 경우, 외부 불법침입 상황이 발생했음을 알리는 이벤트 알람을 관리자단말기(400)로 전송한다. 관리자단말기(400)는 스마트폰, PC 등과 같은 무선 통신네트워크기기 일 수 있다. 본 발명의 창문 충격감지장치(10)는 창틀(20) 주변에 설치되는 스피커(350)를 더 포함 할 수 있다. 이 경우, 제어부(330)는 창문열림 신호와 외부 침입 신호 중 적어도 하나가 발생하는 경우 스피커(350)로 경고 음성을 출력하도록 제어한다. 예를 들어, 경고 음성은 "창문(30)이 열렸으니 주의하세요", "외부 침입이 발생 했습니다" 등이 될 수 있다.
본 발명의 창문 충격감지장치(10)는 창틀(20) 주변에 설치되는 경광등(360)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(330)는 창문열림신호와 외부침입신호 중 적어도 하나가 발생하는 경우 경광등(360)의 점멸과 경고 사이렌을 발생시키도록 제어할 수 있다. 경광등(360)은 감지제어수단(300)의 일측 또는 창틀(20) 중 적어도 하나에 설치되어 제어부(330)를 통해 경광등(360) 점멸과 경고 사이렌이 발생된다. 제어부(330)를 통해 발생되는 경광등(360) 점멸은 예를 들어, 일정시간 점멸되는 방식 또는 계속해서 점등상태를 유지하는 방식 등으로 이루어지며 동시에 경고사이렌이 발생되는 것이 바람직하다. 관리자단말기(400)는 감지제어수단(300)에서 전송된 창문(30) 개폐 여부에 대한 판단결과정보와 외부 침입 여부에 대한 판단결과 정보를 디스플레이 한다.
(제2 실시예)
본 발명의 제2 실시예에 따른 압력스위치를 이용한 침입감지장치(10)는 앞서 기술한 제1 실시예에 따른 침입감지장치(10)의 전체구성은(일예로서 케이스부(100), 감지수단(200), 감지제어수단(300), 및 관리자단말기(400)) 동일하므로 제1 실시예의 설명에 갈음하기로 한다. 다만, 제1 실시예에서는 케이스부(100) 및 감지수단(200)이 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 창틀(20)의 상측 일면, 좀 더 자세하게는 상측 하부면에 케이스부(100)의 케이스고정홈(130)을 통해 나사 등의 결합수단에 의해 상호 결합 고정된다. 이에 비해 제2 실시예에서는 케이스부(100) 및 감지수단(200)이 대략 "ㄷ"자 형상으로 형성된 제1 몸체(45)에 삽입 고정됨으로써 외부의 무단 침입에 의해 발생되는 눌림 압력을 감지하여 침입 정보를 상위단으로 전송하도록 한다. 이하에서는 도 8 내지 13을 참고하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력스위치를 이용한 침입감지장치(10)를 자세히 설명하기로 한다.
도 8에 도시된 바와 같이 아파트 또는 가정주택에 설치된 방범창은 대략적으로 제1 창문(41), 제2 창문(42), 및 방충망 프레임(43)으로 구성될 수 있다. 제1 창문(41)은 일예로서 방을 기준으로 안쪽에 위치하며, 제2 창문(42)은 방을 기준으로 바깥쪽에 위치하며, 방충망(43)은 방을 기준으로 가장 바깥에 위치할 수 있다. 본 발명에서 설명되는 창문은 특별한 언급이 없는한 창틀 프레임과 창틀 프레임에 일반적으로 구비되는 유리 등을 포함한다. 도 8을 참고하면 제1 창문(41)은 방 안쪽에서 창밖을 바라보는 것을 기준으로 할 때 가장 오른쪽으로 위치되어 창문이 닫혀 있는 것을 나타내며, 제2 창문(42)은 오른쪽에서 왼쪽방향으로 이동함으로써 창문이 닫히고, 왼쪽에서 오른쪽으로 이동함으로써 창문이 열리는 것으로서 가장 왼쪽에 위치하여 닫혀 있는 상태이고, 도 8에서는 제2 창문은 닫혀 있는 상태이고, 방충망(43a)은 도 8에서는 가장 오른쪽에 위치하여 닫혀 있는 상태이다. 다만, 제1,2 창문 및 방충망의 배치 및 열리고 닫히는 기준은 설치 시공에 따라 다양할 수 있으며 본 발명에서는 이러한 다양한 기준에 모두 적용될 수 있다.
도 8에는 도시된 제1 몸체(또는 제1 고정부,45)는 방충망의 프레임(43)에 고정된다. 제1 몸체(45)는 도 9에 도시된 바와 같이 일예의 형상이 대략 "ㄷ"자 형상(상측 또는 하측에서 바라본 경우)으로서 침입감지장치(10)가 삽입되는 삽입홈(45a)이 형성되어 있다. 다만, 제1 몸체(45)의 형상은 "L"자 형상으로도 구비될 수 있으며, 이는 후술한다. 방충망(43a)은 도 9에 도시된 바와 같이 가장 오른쪽에 위치하여 닫혀 있는 상태이며, 방충망(43a)을 지지하는 프레임(43)이 세로방향으로(또는 수직방향)으로 제2 창문(42)과 나란하게 구비된다. 제1 몸체(45)는 방충망 프레임(43)의 일 영역에 구비될 수 있으며, 필요에 따라 최적의 위치에 설치될 수 있다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 방충망 프레임(43)의 중앙영역에 구비된 것을 기준으로 한다.
제1 몸체(45)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 방충망 프레임(43)에 설치되며, 침입감지장치(10)가 제1 몸체(45)의 내측으로 삽입되도록 삽입홈(45a)이 형성된다. 침입감지장치(10)가 끼움맞춤 삽입되도록 제1 몸체의 삽입홈(45a)이 형성되는 것이 바람직하다. 제1 몸체(45)는 각각 제1,2,3 프레임(45b,45c,45d)으로 구성되며, 제1,2 프레임은 상호 일정거리 이격됨과 동시에 대면하도록 구비됨으로써 삽입홈(45a)이 형성될 수 있다. 제3 프레임은 제1,2 프레임과 상호 결합된다. 다만, 제1,2,3 프레임은 설명의 편의를 위하여 분리 설명하였을 뿐 필요에 따라 일체로 제작되는 것이 바람직하다.
제1 몸체(45)의 제1,2,3 프레임(45b,45c,45d) 중 어느 하나의 프레임에는 자석(31)이 부착 고정될 수 있으며, 제2 창문(42)의 열고 닫힘에 따라 침입감지장치(10)에 구비된 마그네틱 센서(222)가 이를 감지하여 창문의 열고 닫힘을 감지할 수 있다. 제2 창문(42)이 닫힐 때에는 자석(31)과 마그네틱 센서(222)가 서로 일정거리 이격되면서 대응하는 위치에 놓이기 때문에 창문의 닫힘을 감지하고, 제2 창문(42)이 열리는 경우에는 자석(31)과 마그네틱 센서(222)가 서로 대응하는 위치에 놓이지 않고 감지 범위를 벗어나기 때문에 창문의 열림을 창문개폐판단부(310)가 감지할 수 있다.
제1 몸체(45)의 형상은 "ㄷ"자 형상 이외에 다른 예로서 "L"자로 형성될 수도 있다. "ㄷ"자 형상의 경우에는 삽입홈(45a)에 침입감지장치(10)가 삽입된다. 침입감지장치의 압전볼(211)은 제1 몸체(45)의 제1 프레임(45b)의 내측면과 제2 프레임(45c)의 내측면 중 어느 하나의 면이나 양면 모두와 서로 대면하거나 접촉되도록 침입감지장치에 구비된다. 즉, 침입감지장치(10)의 압전볼(211)이 외부의 침입시 눌림 압력을 받게 되며, 이 압전볼(211)이 제1 프레임이나 제2 프레임의 적어도 어느 한 면에 눌림 압력을 받음으로써 외부의 침입을 감지하게 된다.
한편, 제1 몸체(45)의 형상이 "L"자 형상으로 이루어지는 경우에는 압전볼(211)은 제1 프레임(45b) 또는 제2 프레임(45c) 중 어느 하나의 내측면과 서로 대면하거나 접촉되도록 침입감지장치(10)에 구비된다. 따라서 "L"자 형상의 경우에는 압전볼(211)이 하나만 구비되며, "ㄷ"자 형상의 경우에는 압전볼(211)이 두개(또는 필요에 따라 하나) 구비될 수 있다. 앞서 설명한 서로 대면하거나 접촉되도록 구비된다는 의미는 압전볼이 창문 닫힘에 의해 제1,2 프레임중 어느 내측면과 초기에 만날 때 서로 접촉되도록 구비되어도 되고, 또는 일정 간격을 두고 서로 대면하도록 구비되어도 된다는 의미이다.
도 10에 도시된 바와 같이 제2 몸체(46, 또는 제2 고정부)는 제2 창문(42)의 일면(또는 제2 창문 프레임의 끝면)의 제1 몸체(45)와 대응되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 제2 창문(42)은 제1,2,3 지지부(46a,46b,46c)로 구성된다. 제1 지지부(46a)는 제2 창문(42)의 단부 프레임에 제1 몸체와 대응되는 위치에 결합 고정된다. 제2,3 지지부(46b,46c)는 상측에서 바라본 경우 단면이 대략 "T"자 형상으로서 제2 지지부(46b)는 제1 지지부(46a)의 일면에 결합 고정됨과 동시에 방충망 프레임(43)에 고정된 제1 몸체(45) 방향으로 길이 연장된다. 제3 지지부(46c)는 제2 지지부(46b)와 결합 고정된다. 제3 지지부(46c)의 하면에는 침입감지장치(10)가 결합 고정된다. 다만, 상술한 제1,2,3 지지부(46a,46b,46c)는 설명의 편의를 위하여 분리 설명하였을 뿐 필요에 따라 일체로 형성되거나 또는 따로 분리 제작되어 상호간에 결합 고정될 수 있다. 또한, 제2 몸체(46)는 침입감지장치(10)를 고정하기 위한 것으로서 특별한 형상에 본 발명이 제한되지는 않는다. 일예로서 제1 지지부(46a)는 제2 창문 틀에 고정되고, 제1 지지부(46a)로부터 일정 거리 수평방향으로 이격되어(이때는 제1 몸체의 삽입홈(45a)에 침입감지장치(10)가 삽입될 수 있는 거리임) 침입감지장치(10)가 고정되도록 구성할 수도 있다. 제2 몸체의 제3 지지부(46c) 하면에 침입감지장치(10)가 결합 구비됨으로써 제2 창문(42)이 닫힐 때 제1 몸체(45)의 삽입홈(45a)에 침입감지장치(10) 삽입된다. 이하에서 좀 더 자세히 설명하도록 한다.
도 11에 도시된 바와 같이 제2 창문(42)이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하여 창문을 사용자가 닫으려고 하는 경우 제2 창문(42)에 부착 고정된 제2 몸체(46)가 방충망 프레임(43)에 부착 고정된 제1 몸체(45) 쪽으로 다가가게 된다. 이때, 제2 몸체의 제3 지지부(46c)에 고정된 침입감지장치(10)가 제1 몸체의 삽입홈(45a)에 삽입되기 위해서는 수평방향을 기준으로 침입감지장치(10)와 삽입홈(45a)이 서로 나란하게 배치되는 것이 바람직하다. 도 11에 도시된 화살표는 제2 창문(42)이 우측에서 좌측으로 이동하는 방향을 나타낸다. 도 11에서 제2 창문(42)이 우측에서 좌측을 이동하여 도 12에 도시된 바와 같이 제2 창문(42)이 닫히면 침입감지장치(10)가 제1 몸체의 삽입홈(45a)에 삽입된다. 이때, 침입감지장치(10)에 구비된 접촉부재(211, 또는 압전볼)가 제1 몸체의 제1,2 프레임(45b,45c)의 내측면과 접촉되거나 일정 거리 이격되어 위치된다. 물론 이 경우 제1,2 프레임의 내측면과 접촉되더라도 외부 침입을 감지하는 눌림 압력에 못 미치도록 접촉되는 것이 바람직하다. 또한, 접촉부재(211)는 필요에 따라 2개가 구비되어 각각이 제1,2 프레임의 내측면에 접촉 또는 이격 구비되거나 또는 필요에 따라 1개가 구비되어 제1,2 프레임의 내측면 중 어느 하나의 면에 접촉 또는 이격 구비될 수 있다. 접촉부재(211)가 삽입홈(45a)에 삽입됨으로써 도 12에 도시된 바와 같이 외부에서 내부로 침입하기 위해 외력(F)이 가해진 경우 어느 하나의 접촉부재(211)에 눌림 힘이 가해지게 되고, 감지제어수단(300)은 이러한 외부 침입에 따른 눌림 압력을 감지하게 된다. 또한, 침입자가 내부로 침입하기 위해 방충망을 잡아 흔드는 경우에는 2개의 접촉부재에 모두 눌림 압력이 가해질 수 있고(즉, 방충망을 잡아 당기는 경우에는 제2 프레임(45c)의 내측면과 제1 접촉부재가 접촉되어 눌림 압력을 감지하고, 방충망을 미는 경우에는 제1 프레임(45b)의 내측면과 제2 접촉부재가 접촉되어 눌림 압력을 감지), 이러한 경우에는 양측 감지수단에서 제공되는 눌림압력에 따른 감지신호를 감지제어수단(300)이 입력받아 침입 여부를 판단할 수 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 침입감지장치(10)는 축(제2 지지부(46b)와 제3 지지부(46c)가 서로 만나는 점을 축으로 하여)을 중심으로 회전할 수 있다. 따라서 창문이 닫히기 전에는 침입감지장치(10)가 회전에 의해 하측 방향 또는 상측 방향으로 일정 각도를 가지도록 구비되다가, 창문이 닫히고 난 후에 외력에 의해 삽입홈(45a)에 삽입되도록 함으로써 도 11과 같이(즉, 침입감지장치가 창문 닫힘과 동시에 바로 삽입홈에 삽입되는 경우) 창문이 닫히는 경우에 특히 압전볼(211)의 파손을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 제1 몸체(45), 제2 몸체(46), 및 침입감지장치(10)의 일예를 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명하였다. 이와 다른 예로서 일반적으로 아파트 또는 일반가정 주택에는 크레센트 창문 잠금장치를 사용한다. 크레센트 창문 잠금장치는 대략적으로 창문 틀에 고정되는 제1,2 몸체(도면 미도시)와 침입감지장치로 구성될 수 있다. 이때, 침입감지장치는 외력이 가해지는 손잡이와 제1 몸체에 걸림되는 반달 형상의 걸림부로 구성되어 창문이 잠금된다. 제2 몸체와 침입감지장치는 회전할 수 있도록 서로 결합된다. 손잡이에 외력이 가해지면 걸림부가 회전함으로써 제1 몸체에 걸림되어 창문이 잠금된다. 추가적으로 침입감지장치의 내부에는 본 발명의 감지수단(200)이 구비됨으로써 외부에서 침입에 의해 외력이 가해지는 경우 눌림 압력이 감지수단(200)에 가해져 침입 여부를 감지할 수 있다. 상술한 크레센트의 구성 및 기능에 대한 추가적인 설명은 종래의 개시된 구성을 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 참조할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이 침입감지장치(44a)는 제1,2 몸체(454,46)와 침입감지장치(10)로 구성된다. 이때, 침입감지장치(44a)는 필요에 따라 복수로 설치될 수 있다.
상술한 방충망 프레임(43, 또는 방충망 틀)에 고정되는 제1 몸체(45)와 제2 창문 틀에 고정되는 제2 몸체(46)를 일예로 들어 침입감지장치(44a,44b)를 설명하였으나 꼭 이에 한정되지 않고 다양한 위치에 제1,2 몸체가 각각 고정될 수 있다. 즉, 각 주택의 창문 설치 시공에 따라 제1,2 창문, 방충망 등의 위치가 본 발명과 다를 수 있고, 따라서 본 발명의 침입감지장치(44a)는 이러한 창문 설치 시공에 따라 고정 위치가 달라질 수 있다. 즉, 제1 몸체(45)가 방충망 틀에 꼭 한정되어 고정될 필요가 없고, 방충망 틀을 대체하여 방충망 틀의 위치에 대체 구비되는 제3 창문 틀(즉, 방충망 틀과 마찬가지로 제일 바깥쪽에 구비됨)에 고정될 수도 있다. 따라서 제1 몸체(45)가 고정되는 방충망 틀(43)을 제1 몸체 고정 프레임(제1 몸체 고정 틀 또는 제1 몸체 고정면)으로 하고, 제2 몸체(46)가 고정되는 제2 창문 틀을 제2 몸체 고정 프레임(제2 몸체 고정 틀 또는 제2 몸체 고정면)로 할 수 있다. 본 발명에서는 상술한 방충망 틀(43)을 창문 틀로 볼 수 있다.
한편, 상술한 제2 몸체(46)는 침입감지장치(10)와 상호 결합되는 것으로서 제2 몸체(46)와 침입감지장치(10)의 하우징은 필요에 따라 일체로 제작될 수 있다.
<압력감지수단(또는 압력 감지 스위치)의 구성 및 기능>
본 발명의 일실시예에 따른 압력감지수단(210, 또는 압력 감지 스위치)은 도 5에 도시된 바와 같이 접촉부재(211), 고정부재(212), 스프링(213), 몸체(214), 및 압저항고무(또는 압저항센서,215)와 PCB(220)에 구비된 압력감지패드(221)로 이루어진다. 이때, 압력 감지 스위치(210)의 상세한 구성 및 결합관계는 상술한 제1 실시예의 설명에 갈음하기로 하고 이하에서는 압저항고무(215) 또는 압저항센서(215)에 대해 도 14 내지 도 16에 도시된 도면을 참고하여 자세히 설명하기로 한다. 접촉부재(또는 압전볼,211)는 제2 실시예에서 설명한 바와 같이 제1 몸체의 제1,2 프레임(45b,45c)의 내측면과 서로 접촉되어 눌림 압력을 전달받는 것으로서 바람직하게는 "볼 타입 또는 돔 타입"으로 형성되는 것이 좋다. 따라서, 외부의 침입이 발생되면 제1,2 프레임의 내측면과 접촉부재(211)가 서로 접촉되어 접촉부재(211)에 눌림 압력이 가해지고, 가해진 눌림 압력은 압저항고무(215)로 전달되어 눌림 압력에 상응하도록 압저항 센서(215)의 물리적 저항 값이 변화됨과 동시에 압저항 센서(215)가 압력감지패드(221)에 접촉됨으로써 전기적 회로가 이루어져 눌림 압력에 상응하는 전압 값이 회로에 발생된다. 발생된 전압 값은 감지신호생성부(224) 또는 감지제어수단(300)에 의해 감지됨으로써 외부의 침입 여부를 판단하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 압저항센서(215)는 도 14에 도시된 바와 같이 폴리머부(215a)로 구현될 수 있다. 폴리머부(215a)는 눌림 압력에 따라 상호간의 거리가 짧아져 전기적 저항값이 변하도록 하는 전도성 파티클, 전도성 파티클의 분산을 용이하게 하는 절연 파티클, 실리콘 또는 폴리우레탄 계열의 폴리머가 서로 혼합되어 이루어진다. 폴리머부폴리머부(215a)의 제조 및 전극부에 폴리머부를 형성하는 방법에 대해 간단하게 설명하면, 액상 폴리머 원액(탄성 또는 복원 역할을 수행함. 따라서 고무 기능임)과 경화제(굳힘)에 전도성 파티클을 섞은 후 고속 믹서로 믹싱한다. 믹싱에 의해 액상 폴리머와 전도성 파티클이 균일하게 섞인다. 전극부 상면에 얇고 균일하게 도포한 후 열을 가하여 전극부에 굳히도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 폴리머부(215a)의 전도성 파티클의 배합 비율을 달리하면 서로 다른 특성을 나타내게 된다. 폴리머부(215a)는 이 배합 비율에 따라 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 전기적 특성을 지니게 된다. 폴리머부(215a)에 눌림 압력이 가해지면 전도성 파티클(215b)의 자유전자의 이동확률이 증가하게 되고, 자유전자의 이동확률이 증가할수록 전기 저항값이 낮아지게 된다. 따라서 전도성 파티클(215b)의 배합 비율을 서로 달리하여 서로 다른 전기적 특성(또는 전기적 저항값 특성)을 가지는 폴리머부(215a)를 제조할 수 있다.
일예로서, 어느 하나의 폴리머부(215a, 제1 폴리머부)는 전도성 파티클의 배합 비율을 약 10%로 하고, 다른 폴리머부(215a, 제2 폴리머부)는 전도성 파티클의 배합 비율을 약 3%로 한 경우 자유전자의 이동확률이 서로 다르게 되며, 따라서 전기적 특성도 달라진다. 즉, 제1 폴리머부가 제2 폴리머부에 비해 동일 누름 압력에서 전기적 저항값이 낮다. 또는 제2 폴리머부가 제1 폴리머부에 비해 동일 누름 압력에서 전기적 저항값이 높게 된다. 따라서 설치 환경에 따라 전도성 파티클의 배합 비율을 달리 적용하여 폴리머부(215a)를 형성하도록 할 수 있다. 즉, 외부 침입시에 눌림 압력의 감지를 둔감하게 하는 경우에는 민감하게 하는 경우에 비해 전도성 파티클의 배합 비율을 적게함으로써 압저항센서의 감지를 둔감하게 할 수 있다.
도 2에는 제1 폴리머부의 전압특성 곡선(51)과 제2 폴리머부의 전압특성 곡선(52)이 도시되어 있다. 제1 폴리머부의 전압특성 곡선(51)은 제2 폴리머부의 전압특성 곡선(52)에 비해 동일 시간 영역에서 전압값이 더 높게 측정된다. 이러한 이유는 동일 누름 압력하에서 제1 폴리머부의 전기적 저항값이 제2 폴리머부의 전기적 저항값보다 더 낮기 때문이다(아래 수학식 1 참조).
Figure 112017036408823-pat00001
(여기서, V는 폴리머부의 저항값 변화에 따른 측정 전압(또는 풀-다운 저항에 걸리는 전압), VCC는 일예로서 5[v], RT는 제1,2 폴리머부의 저항값, R은 - 전극에 전기적으로 접속된 풀-다운 저항)
상술한 수학식 1에서 보는 바와 같이 제1 폴리머부의 전기적 저항값이 동일 눌림 압력하에서 제2 폴리머부의 전기적 저항값보다 낮기 때문에 제1 폴리머부의 전기적 저항값에 의한 측정 전압이 제2 폴리머부의 전기적 저항값에 의한 측정 전압보다 동일 시간영역에서 더 높게 측정된다(도 2의 전압특성 곡선 참조).
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 전도성 파티클의 배합 비율에 따라 동일 누름 압력하에서 제1 폴리머부의 전기적 저항 특성(61)이 제2 폴리머부의 전기적 저항 특성(62)과 서로 다르다. 즉, 누름 압력에 따른 전기적 저항값의 변화율이 서로 다르며, 제1 폴리머부의 전기적 저항값이 동일 누름 압력하에서 제2 폴리머부의 전기적 저항값보다 작다. 따라서 제1 폴리머부는 저항 민감도가 높으며, 제2 폴리머부는 저항 민감도가 낮다.
폴리머부를 제조하기 위해 포함되는 다양한 성분은 눌림 압력에 따라 자유전자의 이동확률이 증가하여 전기적 저항값이 변화토록 하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 참조될 수 있다.
폴리머부(215a)와 접촉하는 압력감지패드(221)는 플러스 전극(제1 전극)과 마이너 전극(제2 전극)으로 구성되며, 기 정의된 패턴으로 플렉서블 폴리이미드(polyimide) 필름(비절연성 필름)에 패터닝 된다. 제1 전극과 제2 전극의 패턴 형상 중 일예로서 제1 전극과 제2 전극은 서로 깍지끼듯이 격자 무늬로 패터닝될 수 있다. 즉, 제1 전극과 제2 전극이 어느 한 방향을 기준으로 순차적으로 일정거리를 이격하여 배치된다. 이때, 이격 거리를 조정함으로써 전기적 특성을 변화시킬 수 있다.
본 발명은 눌림 압력이 가해지기 전에(이를 초기상태라 함) 전극부와 폴리머부가 서로 접촉상태에 있어도 구동이 가능하다. 즉, 초기상태에서는 수십 MΩ이다가 폴리머부에 눌림 압력이 가해져 폴리머부가 압축되면 폴리머부 내의 전도성 파티클간 간격이 짧아지게 되고, 이에 따라 수십 kΩ으로 전기적 저항값이 변하게 된다. 이렇게 초기상태에서 전극부와 폴리머부가 서로 접촉할 수 있는 것은 폴리머부의 전도성 파티클간의 상호 간의 간격에 따라 전기적 저항 값이 변하기 때문이다. 이에 비해 종래의 FSR 센서의 경우에는 전도성 잉크와 전극의 접촉저항을 이용하기 때문에 스페이서가 있어야 하고, 힘을 감지한다. 즉, 종래의 FSR 센서의 경우에는 센서를 세게 누를수록 전도성 잉크와 전극의 접촉 면적이 커진다. 따라서 전도성 잉크에 전극이 닿는 면적이 커짐에 따라(세게 힘주어 누름에 따라) 전기적 저항 값이 변하기 때문에 초기상태에 전도성 잉크와 전극은 서로 떨어져 있어야 한다. 따라서 전도성 잉크와 전극을 초기상태에서 분리하기 위해 스페이서가 꼭 필요하게 되며, 스페이서의 한쪽이 터져 있어야 하기 때문에 Air Vent Hole을 형성하도록 하여야 한다. 따라서 종래의 FSR 센서는 방수 및 방진에 어려움이 있었다. 이에 비해 본 발명은 스페이서 및 Air Vent Hole을 구비하지 않아도 되기 때문에 방수 및 방진 문제를 해결할 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
10 : 충격감지장치(또는 침입감지장치)
20 : 창틀
30 : 창문
31 : 자석
41 : 제1 창문
41a : 창틀 홈
42 : 제2 창문
43 : 방충망 프레임
43a : 방충망
44a : 제1 침입감지장치(또는 제1 고정장치)
44b : 제2 침입감지장치(또는 제1 고정장치)
45 : 제1 몸체(제1 고정부 또는 제1 고정체)
45a : 삽입홈
45b : 제1 프레임
45c : 제2 프레임
45d : 제3 프레임
46 : 제2 몸체(제2 고정부 또는 제2 고정체)
46a : 제1 지지부
46b : 제2 지지부
46c : 제3 지지부
51 : 제1 폴리머부 전압 특성
52 : 제2 폴리머부 전압 특성
61 : 제1 폴리머부 저항 특성
62 : 제2 폴리머부 저항 특성
100 : 케이스부
110 : 본체케이스
111 : PCB고정홈
112 : 압전볼 홈(또는 압력 감지 스위치 삽입홈)
120 : 케이스덮개
121 : 신호선홈
130 : 케이스고정홈
140 : 압전홀 지지부
200 : 감지수단
210 : 압력감지수단(또는 압력 감지 스위치)
211 : 압전볼(접촉부재 또는 돌출부)
212 : 고정부재(또는 지지부재)
213 : 스프링(또는 탄성부)
214 : 몸체
215 : 압저항고무(또는 압저항센서)
215a : 폴리머부
215b : 전도성 파티클
220 : PCB(또는 회로 기판부)
221 : 압력감지패드(제1,2 전극부)
222 : 마그네틱 센서(또는 자력 감지부)
223 : 신호선
224 : 감지신호생성부
300 : 감지제어수단(또는 감지 제어부)
310 : 창문개폐판단부
320 : 외부침입판단부
330 : 제어부
340 : 침입정보DB
350 : 스피커
360 : 경광등
400 : 관리자단말기

Claims (18)

  1. 케이스부,
    일측이 외부로 돌출되도록 상기 케이스부에 결합 고정되며, 외부의 침입시에 눌림 압력이 가해짐에 따라 전기적 저항값이 변화하는 압력 감지 스위치부, 및
    상기 압력 감지 스위치부와 접촉되고 상호 연동됨으로써 압력 감지 신호가 상기 눌림 압력에 따라 생성되도록 하는 전극부를 구비하는 기판부를 포함하며,
    상기 압력 감지 스위치부가 삽입 고정될 수 있는 삽입홈이 상기 케이스부에 슬랑이딩 홈 형상으로 형성되며,
    상기 기판부는 상기 케이스부의 내측에 구비됨으로써 상기 삽입홈을 통해 삽입되는 상기 압력 감지 스위치부의 일측이 상기 기판부에 지지되는 것을 특징으로 하는 압력 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 감지 신호는 전압 값으로서, 상기 전압 값의 크기는 상기 눌림 압력에 따라 변화하는 전기적 저항 값에 기초하여 생성되며,
    상기 압력 감지 스위치부와 상기 전극부는 눌림 압력이 가해지기 전에 상호 접촉되어 있거나 또는 상호 일정 거리 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 압력 감지 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 감지 스위치부는,
    상기 케이스부에 결합 고정시 일측이 외부로 돌출되는 돌출부,
    상기 돌출부의 지름보다 더 크게 형성됨으로써 상기 삽입홈의 내측면과 상호 접촉되어 지지되는 지지부,
    상기 지지부와 상기 기판부 사이에 게재되며, 일측 단부가 상기 지지부에 접촉 지지되고 타측 단부가 상기 기판부에 접촉 지지되는 탄성부, 및
    전도성 파티클로 이루어져 상기 돌출부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 전기적 저항 값이 변하며, 상기 전극부와 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 폴리머부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 감지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 폴리머부는,
    전도성 파티클, 전도성 파티클의 분산을 용이하게 하는 절연 파티클, 및 폴리머가 서로 혼합되어 이루어지며, 상기 눌림 압력에 따라 상기 전도성 파티클 상호간의 거리가 짧아져 전기적 저항값이 변하며,
    상기 돌출부는 상기 압력 감지 스위치부의 일측에 형성되고 상기 폴리머부는 상기 압력 감지 스위치부의 타측에 형성되며, 외부 침입시 상기 돌출부에 눌림 압력이 전달됨에 따라 상기 폴리머부가 상기 전극부와 탄성 접촉되어 상호 연동됨으로써 상기 압력 감지 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 압력 감지 장치.
  6. 방충망 틀 또는 창문 틀의 일면에 고정되는 제1 고정체, 및
    전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부와 상기 폴리머부와 대면하도록 구비되어 상기 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부를 구비하는 압력 감지 장치를 포함하며,
    상기 창문의 닫힘시에 상기 압력 감지 장치가 상기 제1 고정체와 대면 또는 접촉됨으로써 외부의 침입시 상기 압력 감지 장치의 눌림 압력 감지에 따라 외부의 침입 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    창문 틀의 일면에 고정되는 제2 고정체를 더 포함하며,
    상기 압력 감지 장치는 상기 제2 고정체에 결합 고정됨으로써 상기 창문의 닫힘시에 상기 압력 감지 장치가 상기 제1 고정체와 대면 또는 접촉되는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 방충망 틀에 고정되는 상기 제1 고정체의 단면이 삽입홈이 형성된 "ㄷ"자 형상인 경우 상기 압력 감지 장치가 상기 삽입홈에 삽입되어 외부 침입시 상기 제1 고정체의 내측면 중 적어도 어느 한 측에 의해 눌림 압력을 감지함으로써 외부의 침입 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 방충망 틀에 고정되는 상기 제1 고정체의 단면이 "L"자 형상인 경우 상기 압력 감지 장치가 상기 제1 고정체의 내측면 중 어느 한 측에 의해 눌림 압력을 감지함으로써 외부의 침입 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 압력 감지 장치는 상기 제2 고정체와 결합 고정시 회전 가능하도록 결합됨으로써 상기 창문이 닫힌 후에 상기 압력 감지 장치가 외력에 의해 회전되어 상기 제1 고정체와 대면 또는 접촉되는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    제1 고정체는 상기 창문 틀에 고정되며,
    상기 압력 감지 장치는 상기 제2 고정체와 결합 고정시 회전 가능하도록 결합됨으로써 상기 창문이 닫힌 후에 상기 압력 감지 장치가 외력에 의해 회전되어 상기 제1 고정체와 결합 체결됨으로써 창문 잠금이 되고, 눌림 압력을 감지함으로써 외부의 침입 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 압력 감지 장치는,
    케이스부,
    상기 케이스부에 결합 고정시 일측이 외부로 돌출되는 돌출부,
    상기 돌출부의 지름보다 더 크게 형성됨으로써 상기 케이스부의 내측면과 상호 접촉되어 지지되는 지지부,
    상기 전극부가 형성되며, 상기 케이스부의 내측에 고정되는 기판부, 및
    상기 지지부와 상기 기판부 사이에 게재되며, 일측 단부가 상기 지지부에 접촉 지지되고 타측 단부가 상기 기판부에 접촉 지지되는 탄성부를 더 포함하며,
    상기 폴리머부는 상기 돌출부와 서로 반대방향에 위치하며, 외부 침입시 눌림 압력이 상기 돌출부에 가해짐에 따라 상기 폴리머부가 상기 전극부와 접촉 연동됨으로써 상기 압력 감지 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전극부는 서로 다른 극성으로 이루어진 제1,2 전극으로서, 상기 제1,2 전극은 서로 비접촉되고, 일측방향으로 서로 교차되어 패터닝되는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  14. 전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부,
    상기 폴리머부와 대면하도록 구비되어 상기 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부를 구비하는 압력 감지 장치를 포함하며,
    상기 압력 감지 장치는 창 틀의 상측영역에 결합 고정됨으로써 외부의 침입시 상기 압력 감지 장치의 눌림 압력 감지에 따라 외부의 침입 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 압력 감지 장치는,
    방 안쪽에 위치한 창문과 대응되는 위치의 창 틀의 상측영역에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 압력 감지 장치는,
    케이스부,
    상기 케이스부에 결합 고정시 일측이 외부로 돌출되는 돌출부,
    상기 돌출부의 지름보다 더 크게 형성됨으로써 상기 케이스부의 내측면과 상호 접촉되어 지지되는 지지부,
    상기 전극부가 형성되며, 상기 케이스부의 내측에 고정되는 기판부, 및
    상기 지지부와 상기 기판부 사이에 게재되며, 일측 단부가 상기 지지부에 접촉 지지되고 타측 단부가 상기 기판부에 접촉 지지되는 탄성부를 더 포함하며,
    상기 폴리머부는 상기 돌출부와 서로 반대방향에 위치하며, 외부 침입시 눌림 압력이 상기 돌출부에 가해짐에 따라 상기 폴리머부가 상기 전극부와 접촉 연동됨으로써 상기 압력 감지 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  17. 어느 하나의 창문에 부착 고정되는 자석, 및
    전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부와 상기 폴리머부와 대면하도록 구비되어 상기 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부와 상기 자석의 자력을 감지하여 자력 감지 신호를 생성하는 자력 감지부를 구비하는 감지 장치를 포함하며,
    상기 감지 장치는 창 틀의 상측영역에 결합 고정됨으로써 외부의 침입시 눌림 압력 감지에 따라 생성되는 압력 감지 신호에 기초하여 외부의 침입 여부를 감지하고, 상기 자력 감지 신호에 기초하여 상기 창문의 개폐 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
  18. 방충망 틀의 일면에 고정되는 고정체,
    상기 고정체의 일측에 부착 고정되는 자석, 및
    전도성 파티클로 이루어져 눌림 압력에 따라 전기적 저항 값이 변하는 폴리머부와 상기 폴리머부와 대면하도록 구비되어 상기 폴리머부에 눌림 압력이 가해짐에 따라 상호 연동되어 압력 감지 신호를 생성하는 전극부와 상기 자석의 자력을 감지하여 자력 감지 신호를 생성하는 자력 감지부를 구비하는 감지 장치, 및
    상기 압력 감지 신호에 기초하여 외부의 침입 여부를 감지하며, 상기 자력 감지 신호에 기초하여 창문의 개폐 여부를 감지하는 감지 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
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