KR102164446B1 - 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서등의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2개의 수동센서를 이용하여 서로 상이한 감지영역을 갖는 2개의 인체감지센서에서 전달된 전기적 신호의 조합을 통해 사람의 이동궤적을 감안하여 센서등의 효율적인 온오프제어를 가능하게 한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법에 관한 것이다.
종래의 센서등은 아파트의 현관, 엘리베이터 앞 등에서는 사람이 있음에도 불구하고 센서등이 소등되므로 사용에 불편하고 이를 보조하기 위해 다수의 전자부품을 부가하여 제작비용이 상승하는 문제점이 있는 바, 본 발명은 2개의 수동센서를 이용하여 서로 상이한 감지영역의 크기를 갖는 2 대역의 광역 인체감지센서와 협역 인체감지센서가 구분형성되고, 상기 광역 인체감지센서에서 확인되는 광역감지범위 'A'의 내측에 협역 감지센서에서 확인되는 협역감지범위 'B'가 위치하며, 광역 인체감지센서와 협역 인체감지센서에서는 사람의 움직임을 감지하여 엠씨유에 각각 'High 또는 Low'의 전기적 신호를 전달하되, 상기 엠씨유에서는 광역 인체감지센서의 신호가 'Low -> High' 로 전환되고, 협역 인체감지센서의 신호가 'Low -> High'로 전환되는 신호변환순차를 만족하면 광역감지센서와 협역감지센서중 어느 하나 이상이 'Low'라 하더라도 센서등을 온으로 유지하고, 협역 인체감지센서의 신호가 'High -> Low'로 전환되고, 광역 인체감지센서의 신호가 'High -> Low' 로 전환되는 신호변환순차를 만족하면, 센서등을 오프로 전환하는 것을 특징으로 하는 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법을 제안한다.
본 발명에 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법은 2개의 수동센서를 이용하여 서로 상이한 감지범위를 갖는 협역 인체감지센서와 광역 인체감지센서가 구비되고, 사람의 보행궤적에 따라 달라지는 인체감지센서들의 신호변환순차에 따라 센서등의 점등을 제어함으로써, 사람이 특정 영역에 존재하는 경우에는 미세한 움직임 또는 정지상태에도 조명의 점등상태를 계속유지하고, 사람이 특정영역을 이탈하면 자동으로 센서등을 소등함으로써 사용의 편의성 증진과 동시에 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다. 특히, 화장실, 엘리베이터 앞 및 아파트 현관 등에 적용할 경우 즉각적인 점등제어를 통해 불필요한 에너지 소비를 줄이면서 편리하게 사용할 수 있다.

Description

2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법{Control method of sensor light using for 2 pass PIR}

본 발명은 센서등의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 상이한 감지영역을 갖는 수동센서인 2개의 인체감지센서에서 전달된 전기적 신호의 조합을 통해 사람의 이동궤적을 감안하여 센서등의 효율적인 온·오프 제어를 가능하게 한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 센서를 이용한 센서등 제어장치는, 인체의 움직임을 감지하여 인체의 움직임이 검출되면 센서등을 점등하고, 인체의 움직임이 감지되지 않으면 일정 시간 후 자동으로 센서등을 소등하여 불필요하게 소비되는 에너지를 절약할 수 있도록 하였다.

종래의 센서등 제어 장치는, 인체의 움직임을 감지하여 감지신호를 출력하는 감지센서와, 상기 감지센서에서 출력된 감지신호를 증폭하여 출력하는 증폭기와, 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 수신하여 인체의 움직임을 인식하고, 인체의 움직임이 감지되면 상기 센서등의 스위치를 제어하여 상기 센서등이 점등되도록 하고, 인체의 움직임이 없으면 일정 시간 카운트하여 자동으로 상기 센서등이 소등되도록 상기 스위칭를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되어 있다.

이와 같은 기술구성은 당업계에서 종래 공기기술이므로, 추가적인 기술설명은 생략한다.

그러나, 이와 같은 종래의 센서를 이용한 센서등 제어 장치는, 인체의 움직임이 없이 센서등 근접부에 인체가 존재하더라도 일정 시간 후 자동으로 센서등을 소등한다. 따라서, 사용자가 센서등의 점등을 계속 원할 경우에 는 상기 감지센서를 향해 손을 흔들거나 인체를 움직여 센서등을 재 점등시켜야 하는 불편함이 있었다.

또한, 적외선 센서 또는 온도 센서 등의 감지센서를 이용하여 인체의 존재를 감지할 때 일정한 거리가 이격되는 경우에 정확하게 감지할 수가 없었다. 즉, 감지센서의 인체 감지거리를 임의로 설정되는데, 예를 들면 감지센서의 감지거리가 3m로 설정되어 있을 경우에 3m보다 넓은 공간에서 인체가 3m이상 이격되는 경우에 이를 감지하지 못해 센서등을 소등하게 된다. 특히, 아파트의 현관, 엘리베이터 앞 등에서는 사람이 있음에도 불구하고 센서등이 소등되므로 사용에 불편하였으며, 화장실용 조명에는 감지 센서를 이용한 제어 장치를 이용할 수 없었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것이, 실용신안등록출원 제2020090005374호(센서등 제어장치)(이하, '선행기술'이라 함)이다.

상기 선행기술에서는 센서등과 인체간의 거리, 인체의 움직임은 물론 인체의 존재 유무를 감지 센서와 초음파 센서를 통해 감지하여 인체의 움직임이 없이 인체가 존재하면 센서등의 점등을 계속 유지하는 센서등 제어 장치를 제안하였다.

그러나, 위 선행기술은 인체의 거리를 감지하기 위한 다수의 전자부품 조합으로 이루어져 오작동의 우려성이 높으며, 제작단가가 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 상이한 감지영역을 갖는 수동센서인 2개의 인체감지센서에서 전달된 전기적 신호의 조합을 통해 사람의 이동궤적을 감안하여 센서등의 효율적인 온·오프 제어를 가능하게 한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법은 2개의 수동센서를 이용하여 서로 상이한 감지영역의 크기를 갖는 2 대역의 광역 인체감지센서와 협역 인체감지센서가 구분형성되고, 상기 광역 인체감지센서에서 확인되는 광역감지범위 'A'의 내측에 협역 감지센서에서 확인되는 협역감지범위 'B'가 위치하며, 광역 인체감지센서와 협역 인체감지센서에서는 사람의 움직임을 감지하여 엠씨유에 각각 'High 또는 Low'의 전기적 신호를 전달하되, 상기 엠씨유에서는 광역 인체감지센서의 신호가 'Low -> High' 로 전환되고, 협역 인체감지센서의 신호가 'Low -> High'로 전환되는 신호변환순차를 만족하면 광역감지센서와 협역감지센서중 어느 하나 이상이 'Low'라 하더라도 센서등을 온으로 유지하고, 협역 인체감지센서의 신호가 'High -> Low'로 전환되고, 광역 인체감지센서의 신호가 'High -> Low' 로 전환되는 신호변환순차를 만족하면, 센서등을 오프로 전환하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법은 서로 상이한 감지범위를 갖는 수동센서인 협역 인체감지센서와 광역 인체감지센서가 구비되고, 사람의 보행궤적에 따라 달라지는 인체감지센서들의 신호변환순차에 따라 센서등의 점등을 제어함으로써, 사람이 특정 영역에 머물때 그 움직임이 미세하더거나 없더라도 센서등의 점등상태를 계속유지하고, 사람이 특정영역을 이탈하면 자동으로 센서등을 소등함으로써 사용의 편의성 증진과 동시에 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.

특히, 화장실, 엘리베이터 앞 및 아파트 현관 등에 적용할 경우 즉각적인 점등제어를 통해 불필요한 에너지 소비를 줄이면서 편리하게 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법의 블록 구성도,
도 2는 도 1의 협역 인체감지센서와 광역 인체감지센서의 감지범위를 대략적으로 나타낸 모식도,
도 3a는 본 발명의 제1실시예로서, 사람이 광역과 협역 감지범위를 관통하여 통과할 때의 모식도,
도 3b는 도 3a에 의한 인체감지센서의 출력신호,
도 4a는 본 발명의 제2실시예로서, 사람이 광역 감지범위만을 관통하여 통과할때의 모식도,
도 4b는 도 4a에 의한 인체감지센서의 출력신호,
도 5a는 본 발명의 제3실시예로서, 사람이 광역 감지범위를 지나 협역 감지범위 내에서 움직일 때의 모식도,
도 5b는 도 5a에 의한 인체감지센서의 출력신호,
도 6a는 본 발명의 제4실시예로서, 사람이 광역 감지범위를 지나 협역 감지범위 내에서 정지해 있을 때의 모식도,
도 6b는 도 6a에 의한 인체감지센서의 출력신호.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법은 서로 감지영역이 상이한 2개의 인체감지센서를 이용하여 센서등의 점등을 제어하기 위해 제안된 것이다.

본 발명은 하드웨어적으로는 종래 1개의 인체감지센서(PIR: Passive Infrared Sensor)에 1개의 인체감지센서를 더 부가하여 2개의 수동센서를 이용하고, 각 인체감지센서의 출력신호를 분석하여 제어신호를 출력하는 효율적인 센서등 제어를 구현하였다.

즉, 본 발명은 수동센서인 서로 상이한 감지범위를 갖는 2개의 인체감지센서를 사용하여, 엠씨유에서는 특정한 알고리즘에 따라 상기 인체감지센서의 출력신호를 분석하여 효율적인 점등제어가 가능하도록 발상의 전환에 의한 알고리즘을 구현함에 기술적 특징이 있는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등은 넓은 영역의 감지범위를 갖는 광역 인체감지센서(10)와, 좁은 영역의 감지범위를 갖는 협역 인체감지센서(20)의 전기적 신호가 엠씨유(50)에 전달되고, 상기 엠씨유(50)에서는 스위칭부(60)를 통해 센서등(70)의 온·오프 동작을 제어한다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엠씨유(50)에서는 사람이 인체감지센서(10)(20) 범위 A, B 내측에 머물때 그 움직임이 미세하거나 없더라도 센서등(70)을 온으로 유지하고, 사람이 인체감지센서(10)(20)의 범위 A,B 를 이탈하면 센서등(70)을 오프로 전환한다.

이러한 동작을 위해 상기 엠씨유(50)에서는 인체감지센서(10)(20)에서 전달된 전기적 신호의 신호변환순차에 따라 제어신호를 발생하는 알고리즘을 구현하였다.

상기 신호변환순차란, 신호가 변환되는 순서를 의미하는 것으로서,단순하게 현재의 신호가 어떠한 상태인가를 체크하기 보다는 현재를 기준으로 이전과 이후의 신호가 어떻게 변화되었는가에 따라 사람의 실제 보행궤적을 판단하기 위해 사용되었다.

본 발명의 제1실시예로서 도 3a에 도시된 바와 같이 사람이 광역과 협역 감지범위를 관통하여 통과하게 되면, 도 3b와 같은 신호가 출력된다.

먼저, 감지범위 외측에 있는 T1까지는 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)는 모두 'Low'신호를 유지한다.

또한, 사람이 광역 감지범위(A)에 진입하여 협역 감지범위(B)에 접근하는 사이인 T1 ~ T2 까지는 광역 인체감지센서(10)는 'High'로 전환되고, 협역 인체감지센서(20)는 계속 'Low'신호를 유지한다.

또한, 사람이 협역 감지범위(B)에 진입하여 다시 광역 감지범위(A)에 접근하는 사이인 T2 ~ T3 까지는 광역 인체감지센서(10)는 'High'를 유지하고, 협역 인체감지센서(20)는 'High'로 전환된다.

또한, 사람이 협역 감지범위(B))를 벗어나 광역 감지범위(A)에 도달하는 사이인 T3 ~ T4 까지는 광역 인체감지센서(10)는 'High'를 유지하고, 협역 인체감지센서(20)는 'Low'로 전환된다.

마지막으로, 사람이 광역 감지범위(A)를 벗어나면, 협역 인체감지센서(20)는 모두 'Low'를 유지하고, 광역 인체감지센서(10)는 'Low'로 전환된다.

따라서, 상기 엠씨유(50)에는 광역 인체감지센서(10)의 신호가 'Low -> High' 로 전환되고, 협역 인체감지센서(20)의 신호가 'Low -> High'로 전환되어 신호변환순차를 만족하는 경우에는, 사람이 감지구역 A,B 내에 있는 경우이므로 미세한 움직임 또는 정지된 상태에서도 센서등(70)이 항상 온 상태를 유지할 수 있도록 알고리즘이 설계되어 있다.

또한, 본 발명의 제2실시예로서, 도 4a에 도시된 바와 같이 사람이 광역만을 관통하여 통과하게 되면, 도 4b와 같은 신호가 출력된다.

먼저, 광역 감지범위(A) 외측에 있는 T1까지는 'Low'신호를 유지하다가, 사람이 광역 감지범위(A)에 진입하면 광역 인체감지센서(10)는 'High'로 전환되고, T2에서 광역감지범위(A)를 벗어나면 다시 'Low'로 전환된다.

이때, 협역 감지범위(B)는 통과하지 않으므로, 협역 인체감지센서(20)는 항상 'Low'신호를 유지한다.

따라서, 이 경우에는 센서등(70)을 점등할 필요는 없으나, 광역감지센서(10)에서 'high'만 출력되는 경우에도 센서등(70)을 점등할 수 있도록 알고리즘을 설계할 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제3실시예로서, 도 5a에 도시된 바와 같이 사람이 광역 감지범위(A)를 지나 협역 감지범위(B)에서 활동하는 경우에는 도 5b와 같은 신호가 출력된다.

먼저, 광역 감지범위(A) 외측에 있는 T1까지는 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)는 모두 'Low'신호를 유지한다.

또한, 사람이 광역 감지범위(A)에 진입하여 협역 감지범위(B)에 접근하는 사이인 T1 ~ T2 까지는 광역 인체감지센서(10)는 'High'로 전환되고, 협역 인체감지센서(20)는 계속 'Low'신호를 유지한다.

또한, 사람이 협역 감지범위(B) 내에서 이동하는 T2 이후에는 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)는 모두 'High'신호를 유지한다.

따라서, 엠씨유(50)에서는 T1 또는 T2에서 센서등(70)을 점등하고, 계속 온 상태를 유지하게 된다.

본 발명의 제4실시예로서, 도 6a에 도시된 바와 같이 사람이 광역 감지범위(A)를 지나 협역 감지범위(B)에서 정지해 있는 경우에는, 도 6b와 같은 신호가 출력된다.

이는 본 발명의 기술적 특이성이 나타나는 동작방식으로서, 종래 센서등에서는 일정시간 움직임이 없으면 센서등이 소등 전환되므로 사람이 손을 움직이거나 주기적으로 이동해야 점등상태를 유지할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 이러한 단점을 방지하기 위해 신호변환순차를 만족하는 상황에서는 도 6b에 나타난 바와 같이, 인체감지센서(10)(20) T3 이후에 'low'신호가 발생하여도 센서등(70)은 계속 온 상태를 유지하게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로, 상기 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)의 출력단에는 에러 검출부회로부(30)가 연결되고, 상기 에러 검출회로부(30)에서는 인체감지센서(10)(20)의 에러가 검출되는 경우, 초음파센서(40)를 통해 사람의 움직임 여부를 감지하여 엠씨유(50)의 제어동작을 보조하는 수단을 더 부가할 수도 있다.

10 : 광역 인체감지센서 20 : 협역 인체감지센서
30 : 에러 검출회로부 40 : 초음파센서
50 : 엠씨유(MCU) 60 : 스위칭부
70 : 센서등 71 : 수동스위치

Claims (4)

1. 2개의 수동센서를 이용한 센서등의 제어방법에 있어서,
   서로 상이한 감지영역의 크기를 갖는 2 대역의 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)가 구분형성되고, 상기 광역 인체감지센서(10)에서 확인되는 광역감지범위 'A'의 내측에 협역 감지센서(20)에서 확인되는 협역감지범위 'B'가 위치하며, 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)에서는 사람의 움직임을 감지하여 엠씨유(50)에 각각 'High 또는 Low'의 전기적 신호를 전달하되,
   상기 엠씨유(50)에서는 광역 인체감지센서(10)의 신호가 'Low -> High' 로 전환되고, 협역 인체감지센서(20)의 신호가 'Low -> High'로 전환되는 신호변환순차를 만족하면 광역감지센서(10)와 협역감지센서(20)중 어느 하나 이상이 'Low'라 하더라도 센서등(70)을 온으로 유지하고,
   협역 인체감지센서(20)의 신호가 'High -> Low'로 전환되고, 광역 인체감지센서(10)의 신호가 'High -> Low' 로 전환되는 신호변환순차를 만족하면, 센서등(70)을 오프로 전환하는 것을 특징으로 하는 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광역 인체감지센서(10)와 협역 인체감지센서(20)의 출력단에는 에러 검출부회로부(30)가 연결되고,
   상기 에러 검출회로부(30)에서는 인체감지센서(10)(20)의 에러가 검출되는 경우, 초음파센서(40)를 통해 사람의 움직임 여부를 감지하여 엠씨유(50)에서 센서등(70)을 제어하는 것을 특징으로 하는 2대역 인체감지센서를 이용한 센서등의 제어방법.
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