KR102203674B1

KR102203674B1 - 면조명 살균장치

Info

Publication number: KR102203674B1
Application number: KR1020200090974A
Authority: KR
Inventors: 이창신; 김철한; 김병태; 김지원; 김범
Original assignee: 주식회사 커니스; 이창신
Priority date: 2020-07-22
Filing date: 2020-07-22
Publication date: 2021-01-18
Also published as: WO2022019456A1; US20220339307A1

Abstract

본 발명은 면조명 살균장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 면조명 살균장치는 조명대상 영역에 사람, 반려동물 등의 객체가 존재하지 않는 경우에만 살균램프가 자동으로 ON 동작되도록 함으로써 안전이 확보된 상태에서 살균이 수행되어 주거공간/사무공간에 대한 위생을 유지할 수 있게 되고, 면조명등과 살균램프가 스위칭 동작유닛을 매개로 SMPS와 연결되고, 스위칭 동작유닛을 통해 면조등과 살균램프의 전원 동시연결, 전원 개별연결, 중앙관제 제어서버와의 연결, 조명등 스위치/살균램프 스위치와의 개별 연결 등이 선택적으로 수행되도록 함으로써 다양한 환경조건과 상황에 맞추어진 전원공급제어와 동작제어가 가능해질 수 있는 기술이다.

Description

면조명 살균장치{Anti-virus planar lighting}

본 발명은 면조명 살균장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 주거공간이나 사무공간에 구비되는 면조명등에 살균램프를 결합시키고, 사람, 반려동물 등의 객체를 감지하여 객체 미인식 시간구간에서 주거공간이나 사무공간에 대한 살균을 수행하는 면조명 살균장치에 관한 것이다.

최근 이동수단의 비약적 발달로 이동이 자유로워짐에 따라 국가 간의 교류가 활발하게 이루어지면서 외국 여행문화도 급속도로 증가하고 있는데, 이는 전염병 확산의 주요 원인이 되고 있다. 즉 특정 지역의 전염병 바이러스가 타지역을 오염시키는 메르스, 신종플루, 사스, 코로나 19 등과 같은 글로벌 유행병(global pandemic) 발발 사례가 빈번히 발생하고 있다.

이러한 글로벌 유행병에 대한 세계적 문제의식이 높아짐에 따라, 바이러스 살균을 일상화한 새로운 바이러스 살균 서비스가 요구되고 있다. 특히 사람들의 왕래가 잦은 건물이나 주거지의 출입구 또는 신발장, 옷걸이 등과 같이 일상물품을 배치해두는 공간을 주기적으로 살균하여 바이러스의 확대를 방지하는 서비스가 필요하다.

일반적으로 일상물품의 살균 수단으로는 자외선(UV)이 활용되고 있다. 특히 100~280nm 파장 영역을 가지는 UV-C 살균력은 아주 우수하여 짧은 시간에도 99.99%의 바이러스를 살균시킬 수 있는 장점이 있다. 그러나 자외선 살균은 피부 손상이나 노화의 원인이 되는 등 인체에 유해할 수 있어 문제가 되었다.

또한, 아직까지 모듈화된 형태의 살균기가 개발되지 않고 있었다. 종래에는 주거공간이나 사무공간 등에 살균기를 설치하기 위해 별도의 배선을 설치하여 전력원과 연결시켜야 했다. 그리고 살균기를 못이나 접착제 등으로 고정시켜야 하는 등의 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1565954호 "자외선발광다이오드를 이용한 신발 소독장치" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2016-0109939호 "건물출입구 설치용 방역장치"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 주거공간이나 사무공간을 조명하기 위해 일상적으로 배치되는 면조명등에 대해 자외선을 조사하는 살균램프가 유기적으로 결합된 새로운 형태의 면조명 살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 조명대상 영역에 사람, 반려동물 등의 객체가 존재하지 않는 경우에만 살균램프가 자동으로 ON 동작되도록 함으로써 안전이 확보된 상태에서 살균이 수행되어 주거공간/사무공간에 대한 위생을 유지할 수 있는 새로운 형태의 면조명 살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 면조명등과 살균램프가 스위칭 동작유닛을 매개로 SMPS와 연결되고, 스위칭 동작유닛을 통해 면조등과 살균램프의 전원 동시연결, 전원 개별연결, 중앙관제 제어서버와의 연결, 조명등 스위치/살균램프 스위치와의 개별 연결 등이 선택적으로 수행되도록 함으로써 다양한 환경조건과 상황에 맞추어진 전원공급제어와 동작제어가 가능해질 수 있는 새로운 형태의 면조명 살균장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 설정 면적의 광원투사면(110)을 노출형성하여 조명대상 영역(2)으로 광을 조사하는 면조명등(100); 상기 조명대상 영역(2)으로 자외선을 조사하여 살균 기능을 수행하는 살균램프(200); 상기 면조명등(100)과 살균램프(200)의 동작을 위한 전력원을 제공하는 전원장치(300); 상기 조명대상 영역(2)에 대한 실시간 적외선 감지를 수행하고, 상기 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체가 위치하고 있음을 나타내는 객체 인식정보를 생성하는 PIR 센서유닛(400); 상기 면조명등(100), 살균램프(200), PIR 센서유닛(400)이 연결되고, 상기 PIR 센서유닛(400)으로부터 객체 인식정보 미입력시 자동살균 프로세스에 따라 상기 살균램프(200)의 동작을 제어하며, 상기 PIR 센서유닛(400)으로부터 객체 인식정보 입력시 살균중단 프로세스에 따라 상기 살균램프(200)를 비활성화시키는 조명-살균 제어유닛(500);을 포함하여 구성되며, 설정깊이로 함몰 형성되는 끼움고정용 장착공간(1110)이 형성되며, 상기 면조명등(100)의 둘레에 배치되어 상기 면조면등(100)과 일체를 이루는 프레임(1100)에는 평행변을 형성하는 두변에, 상기 프레임(1100)의 장착공간(1110) 내부에 삽입고정되는 하부 하우징(1220); 상기 하부 하우징(1220)과 착탈가능하게 결합되고, 외부로 노출되는 상면에 개방면(1211)과 센서 관통공(1212)이 형성되는 상부 하우징(1210); 상기 하부 하우징(1220) 내측에 고정되면, 복수의 살균용 LED(210)가 상기 상부 하우징(1210)의 개방면(1211) 하측에 배치되고, 상기 PIR 센서유닛(400)이 상기 센서 관통공(1212) 하측에 배치되게 형성된 LED-센서용 기판(1250); 상기 상부 하우징(1210)의 개방면(1211)과 연통되게 배치되어 상기 살균용 LED(210)의 자외선을 투과하게 되는 석영유리판(1260);으로 구성되어, 상기 장착공간(1110)에 끼움 결합되며, 분리-조립이 가능한 단일한 장치를 이루는 구조로 장착되는 살균램프-센서 조립체(1200)가 포함되어 구성되되, 일측변 프레임에 설치되는 상기 PIR 센서유닛(400)에는 길다랗게 일자 형상으로 놓이는 초전 센서체(411) 한쌍이 평행하게 이격 배치되어 직렬연결되는 구조로 이루어지는 제1센서(410a)를 포함하고, 타측변 프레임에 설치되는 상기 PIR 센서유닛(400)에는 상기 제1센서(410a)의 초전 센서체(411) 설치 방향과 직각 방향으로 초전 센서체(411)가 평행 형성된 제2센서(410b)를 포함하여 구성되어 상기 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체의 위치 이동을 센싱하는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 면조명 살균장치의 상기 조명-살균 제어유닛(500)은, 관리자에 의해 일상 거주모드, 비거주모드, 사무실 운용모드, 사무실 비운용모드 군(群) 중에서 선택된 어느 하나의 모드가 선정되는 모드선정 관리모듈(510); 일상 거주모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 객체 인식정보 미입력 시작 시각으로부터 설정 지연시간 이후 상기 살균램프(200)을 ON 동작시키고, 설정 살균유지시간이 지난 다음 상기 살균램프(200)를 OFF 동작시키되, 상기 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 상기 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키는 일상 거주모드 살균관리모듈(520); 비거주모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 설정 살균주기로 상기 살균램프(200)를 ON-OFF 동작시키되, 상기 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 상기 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키고, 상기 살균주기는 관리자에 의해 설정되는 비거주모드 살균관리모듈(530); 사무실 운용모드에서 상기 살균램프(200)의 OFF 동작을 지속시키는 사무실 운용모드 살균관리모듈(540); 사무실 비운용모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 설정 살균주기로 상기 살균램프(200)를 ON-OFF 동작시키되, 상기 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 상기 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키고, 상기 살균주기는 관리자에 의해 설정되는 사무실 비운용모드 살균관리모듈(550);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치로 되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 전원장치(300)와 연결되는 SMPS(600); 상기 SMPS(600)와 연결되고, 상기 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 전원 인가를 위한 복수의 스위칭 동작모드를 구현하는 스위칭동작유닛(700); 상기 스위칭동작유닛(700)의 스위칭 동작모드 구현을 제어하는 전원제어유닛(800);을 포함하여 구성되며, 상기 스위칭동작유닛(700)은, 상기 면조명등(100)과 살균램프(200)를 상기 SMPS(600)에 동시 일괄 연결하여 안티바이러스 면조명을 유도하는 동시연결 스위칭모듈(710); 상기 면조명등(100)과 살균램프(200) 각각을 개별적으로 상기 SMPS(600)에 연결하여 유저의 임의 선택에 의해 면조명 기능이나 살균 기능의 구현을 유도하는 개별연결 스위칭모듈(720);을 포함하는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치로 되는 것이 바람직하다.

삭제

또한, 본 발명은 상기 전원장치(300)와 연결되어 충전되고, 상기 살균램프(200)와 연결되어 전원을 공급하게 되는 충전배터리(1000); 상기 전원장치(300)와 충전배터리(1000)에 연결되어 전원공급 제어를 수행하되, 상기 면조명등(100)의 ON 동작시 상기 충전배터리(1000)의 충전을 유도하는 한편 상기 충전배터리(1000)와 상기 전원장치(300)의 상기 살균램프(200)로의 전원공급을 차단하고, 상기 면조명등(100)의 OFF 동작시 상기 충전배터리(1000)와 전원장치(300) 중에서 선택된 어느 하나의 상기 살균램프(200)로의 전원공급을 인가하는 전원제어유닛(800);을 더 포함하는 구성으로 이루어져, 조명등 스위치(3)와 살균램프 스위치(4)의 조작과 상관없이 상기 면조명등(100)의 OFF 동작 이후 상기 살균램프(200)가 ON 동작할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치로 되는 것이 바람직하다.

삭제

본 발명에 의한 면조명 살균장치에 의하면, 조명대상 영역에 사람, 반려동물 등의 객체가 존재하지 않는 경우에만 살균램프가 자동으로 ON 동작되도록 하므로, 안전이 확보된 상태에서 살균이 수행되어 주거공간/사무공간에 대한 위생을 유지할 수 있는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의한 면조명 살균장치에 의하면, 면조명등과 살균램프가 스위칭 동작유닛을 매개로 SMPS와 연결되고, 스위칭 동작유닛을 통해 면조등과 살균램프의 전원 동시연결, 전원 개별연결, 중앙관제 제어서버와의 연결, 조명등 스위치/살균램프 스위치와의 개별 연결 등이 선택적으로 수행되도록 하므로, 다양한 환경조건과 상황에 맞추어진 전원공급제어와 동작제어가 가능해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 면조명 살균장치의 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치의 주요부 구성을 보여주기 위한 도면;
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치의 살균램프-센서 조립체 적용 구조를 보여주기 위한 도면;
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치의 전원 공급제어와 전원공급 동작제어 구성을 보여주기 위한 도면;
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서유닛의 세부구성을 보여주기 위한 도면;
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 조명-살균 제어유닛의 구성 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 15에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)는 도 1에서와 같이 면조명등(100), 살균램프(200), 전원장치(300), PIR 센서유닛(400), 조명-살균 제어유닛(500)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

면조명등(100)은 도 2에서와 같이 설정 면적의 광원투사면(110)을 노출형성하여 조명대상 영역(2)으로 광을 조사하는 것으로, LED, 형광등을 포함한 다양한 조명기구가 사용될 수 있다. 살균램프(200)는 조명대상 영역(2)으로 자외선을 조사하여 살균 기능을 수행하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 살균램프(200)는 UV-C를 조사하여 살균 기능의 향상을 도모하게 된다.

여기서 면조명등(100)과 살균램프(200)는 주거공간이나 사무공간의 벽면(천정면 등)에 고정설치될 수 있으며, 별도의 지주대에 고정설치될 수도 있다. 또한 면조명등(100)과 살균램프(200)는 서로 결합되어 일체를 이룰 수도 있고, 서로 분리 배치될 수도 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)는 도 3 내지 도 6에서와 같이 면조명등(100)의 둘레에 배치되어 면조면등(100)과 일체를 이루는 프레임(1100)에 살균램프-센서 조립체(1200)가 장착되어 분리-조립이 가능한 단일한 장치를 이루는 구조를 가질 수 있다.

프레임(1100)은 살균램프-센서 조립체(1200)가 설정깊이로 삽입되어 끼움고정되는 장착공간(1110)을 형성하게 된다. 프레임(1100)은 면조명등(100)의 전체 둘레부위에 배치될 수도 있고, 면조명등(100)의 좌우측 룰레부위에 배치될 수도 있다.

살균램프-센서 조립체(1200)는 하부 하우징(1220), 상부 하우징(1210), 복수의 살균용 LED(210), PIR 센서유닛(400), LED-센서용 기판(1250), 석영유리판(1260)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

하부 하우징(1220)와 상부 하우징(1210)은 서로 결합되는 살균램프-센서 조립체(1200)의 외형을 이루는 것으로, 하부 하우징(1220)은 프레임(1100)의 장착공간(1110) 내부에 삽입고정되고, 상부 하우징(1210)은 하부 하우징(1220)과 착탈가능하게 결합되어 일부분이 외부로 노출되는 것이다. 여기서 상부 하우징(1210)은 외부로 노출되는 상면에 개방면(1211)과 센서 관통공(1212)을 형성한다. 하부 하우징(1220)와 상부 하우징(1210)의 양단부위에는 연결편(1230)이 형성되고, 연결편(1230)을 통과하는 체결볼트(1240)에 의해 서로 체결되면서 프레임(1100)에 고정된다.
도 4에서 보여지는 바와 같이 상기 살균램프-센서 조립체(1200)는 상기 프레임(1100) 중 평행하는 두변에 각각 형성되는데, 이하의 설명에서 상기 두변은 좌측프레임과 우측프레임으로 구분하여 설명하기로 한다.

복수의 살균용 LED(210)는 살균램프(200)를 이루는 것으로, 각각의 살균용 LED(210)를 통해 자외선이 조사된다.

PIR 센서유닛(400)은 길다랗게 일자 형상으로 놓이는 초전 센서체(411) 한쌍이 평행하게 이격 배치되어 직렬연결되는 구조로 이루어지는 제1센서(410a)와 제2센서(410b) 중에서 선택된 어느 하나를 가지는 구성으로 이루어진다. 여기서 면조명등(100)의 좌측 프레임 부위에 배치되는 제1센서(410a)의 초전 센서체(411)는 기준방향으로 길다랗게 일자 형상으로 놓이고, 상기 면조명등(100)의 우측 프레임 부위에 배치되는 제2센서(410b)의 초전 센서체(411)는 기준방향과 직각을 이루는 방향으로 길다랗게 일자 형상으로 놓인다.
초전 센서체(411)의 센싱 반응은 길이 방향의 변화에 더 크게 발생되므로 초전 센서체(411)의 평행 설치 방향에 대해서 직각으로 이동하는 객체에 대한 반응 특성이 최대값이 된다.
따라서, 예를 들어 XY 좌표축 평면에 초전 센서체(411)를 X축과 Y축에 평행하게 상호 직각으로 배치하는 것은 XY 좌표축 평면에서의 이동을 센싱하는 효율을 최대로 하는 배치가 된다.

LED-센서용 기판(1250)은 복수의 살균용 LED(210)이 고정 배치되는 한편 PIR 센서유닛(400)이 설정위치에 고정 배치되는 것으로, 하부 하우징(1220)에 고정된다. 여기서 복수의 살균용 LED(210)는 LED-센서용 기판(1250)에 설정간격으로 일렬을 이루면서 이격 배치되면서 자외선의 균일한 조사를 유도하게 된다. LED-센서용 기판(1250)에 고정된 PIR 센서유닛(400)은 상부 하우징(1210)의 센서 관통공(1212)을 통해 외부로 노출된다.

석영유리판(1260)은 상부 하우징(1210)의 개방면(1211)과 연통되게 배치되어 살균용 LED(210)의 자외선을 투과시키게 된다.

전원장치(300)는 면조명등(100)과 살균램프(200)의 동작을 위한 전력원을 제공하는 것이다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)는 도 7 내지 도 9에서와 같이 SMPS(switched mode power supply)(600), 스위칭동작유닛(700), 전원제어유닛(800)을 구비하고, 중앙관제 제어서버(900)와 연동되어 동작할 수 있다.

SMPS(600)는 전원장치(300)와 연결되는 것으로, 스위칭 트랜지스터 등을 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 스위치 제어방식으로 구동된다.

스위칭동작유닛(700)은 SMPS(600)와 연결되는 것으로, 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 전원 인가를 위한 복수의 스위칭 동작모드를 구현하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 스위칭동작유닛(700)은 도 8에서와 같이 동시연결 스위칭모듈(710)과 개별연결 스위칭모듈(720)을 포함한다.

동시연결 스위칭모듈(710)은 면조명등(100)과 살균램프(200)를 SMPS(600)에 동시 일괄 연결하여 안티바이러스 면조명을 유도하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 동시연결 스위칭모듈(710)은 중앙관제 스위칭 모듈(711)과 유저조작 스위칭 모듈(712)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

중앙관제 스위칭 모듈(711)은 중앙관제 제어서버(900)에 면조명등(100)과 살균램프(200)를 동시 연결시켜 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 중앙관제 동작제어를 유도하게 된다. 유저조작 스위칭 모듈(712)은 조명대상 영역(2)에 구비되는 조명등 스위치(3)와 살균램프 스위치(4)에 면조명등(100)과 살균램프(200)를 동시 연결시켜 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 유저조작 동작제어를 유도하게 된다.

개별연결 스위칭모듈(720)은 면조명등(100)과 살균램프(200) 각각을 개별적으로 SMPS(600)에 연결하여 유저의 임의 선택에 의해 면조명 기능이나 살균 기능의 구현을 유도하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 개별연결 스위칭모듈(720)은 면조명 중앙관제 스위칭모듈(721), 면조명 유저조작 스위칭모듈(722), 살균램프 중앙관제 스위칭모듈(723), 살균램프 유저조작 스위칭모듈(724)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

면조명 중앙관제 스위칭모듈(721)은 중앙관제 제어서버(900)에 면조명등(100)를 개별 연결시켜 면조명등(100)에 대한 중앙관제 동작제어를 유도하게 된다. 면조명 유저조작 스위칭모듈(722)은 조명대상 영역(2)에 구비되는 조명등 스위치(3)에 면조명등(100)을 개별 연결시켜 면조명등(100)에 대한 유저조작 동작제어를 유도하게 된다. 살균램프 중앙관제 스위칭모듈(723)은 중앙관제 제어서버(900)에 살균램프(200)를 개별 연결시켜 살균램프(200)에 대한 중앙관제 동작제어를 유도하게 된다. 살균램프 유저조작 스위칭모듈(724)은 조명대상 영역(2)에 구비되는 살균램프 스위치(4)에 살균램프(200)를 개별 연결시켜 살균램프(200)에 대한 유저조작 동작제어를 유도하게 된다.

전원제어유닛(800)은 스위칭동작유닛(700)의 스위칭 동작모드 구현을 제어하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 전원제어유닛(800)은 동시연결 스위칭 동작모드(중앙관제 스위칭 동작모드, 유저조작 스위칭 동작모드), 개별연결 스위칭 동작모드(면조명 중앙관제 스위칭 동작모드, 면조명 유저조작 스위칭 동작모드, 살균램프 중앙관제 스위칭 동작모드, 살균램프 유저조작 스위칭 동작모드)의 구현을 제어하게 된다.

중앙관제 제어서버(900)는 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)가 동시연결 스위칭 동작모드의 중앙관제 스위칭 동작모드로 운용될 시 도 9에서와 같이 주거공간과 사무공간에 위치한 복수의 조명대상 영역(2)에 설치되는 복수의 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 중앙관제를 수행하는 서버이다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)는 도 10에서와 같이 충전배터리(1000)에 의한 살균램프(200) 전원공급 구성을 가질 수 있는데, 이를 위하여 충전배터리(1000)와 전원제어유닛(800)을 구비하여 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 전원제어를 수행할 수 있다.

충전배터리(1000)는 전원장치(300)와 연결되어 충전되고, 살균램프(200)와 연결되어 전원을 공급하게 된다. 살균램프(200)는 전원장치(300)와도 직접 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.

전원제어유닛(800)은 전원장치(300)와 충전배터리(1000)에 연결되어 전원공급 제어를 수행하게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 전원제어유닛(800)은 면조명등(100)의 ON 동작시 충전배터리(1000)의 충전을 유도하는 한편 충전배터리(1000)와 전원장치(300)의 살균램프(200)로의 전원공급을 차단하게 된다. 이를 통해 사용자의 살균램프 스위치(4) 오조작(mal-operation)이나 기기 오작동/오류에 의해 객체가 조명대상 영역에 존재하는 상태에서 살균램프(200)가 ON 동작하는 것이 방지될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 전원제어유닛(800)은 면조명등(100)의 OFF 동작시 충전배터리(1000)와 전원장치(300) 중에서 선택된 어느 하나의 살균램프(200)로의 전원공급을 인가하게 된다. 이를 통해 조명등 스위치(3)와 살균램프 스위치(4)의 조작과 상관없이 면조명등(100)의 OFF 동작 이후 살균램프(200)가 ON 동작할 수 있도록 한다.

PIR 센서유닛(400)은 조명대상 영역(2)에 대한 실시간 적외선 감지를 수행하는 것으로, 이를 통해 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체가 위치하고 있음을 나타내는 객체 인식정보를 생성하게 된다. 즉 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체가 위치하고 있으면 객체 인식정보가 생성되고, 즉 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체가 위치하지 않으면 객체 인식정보가 생성되지 않는다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서유닛(400)은 도 2와 도 11에서와 같이 제1센서(410a), 제2센서(410b), 제1프레넬렌즈(420a), 제2프레넬렌즈(420b), 차동증폭기(430), 센서 컨트롤러(440)를 포함하는 구성으로 이루어지고, 제1센서(410a), 제2센서(410b), 제1프레넬렌즈(420a), 제2프레넬렌즈(420b), 차동증폭기(430), 센서 컨트롤러(440)는 센서고정프레임(450)에 배치고정된다. 센서고정프레임(450)은 면조명등(100)이나 살균램프(200)와 일체를 이루면서 주거공간이나 사무공간의 벽면(천정면 등)에 고정설치될 수도 있고, 면조명등(100)이나 살균램프(200)와 분리되어 주거공간이나 사무공간의 벽면(천정면 등)에 고정설치될 수도 있다. 이와 같은 센서고정프레임(450)은 길다랗게 배치되는 직사각형 판체 형상으로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1센서(410a)는 설정위치에 고정되는 것으로, 기준방향으로 길다랗게 일자 형상으로 놓이는 초전 센서체(411) 한쌍이 평행하게 이격 배치되어 직렬연결되는 구조로 이루어진다.

제2센서(410b)는 도 12에서와 같이 설정간격(L)만큼 제1센서(410a)로부터 이격된 위치에 고정되는 것으로, 기준방향과 직각을 이루는 방향으로 길다랗게 일자 형상으로 놓이는 초전 센서체(411) 한쌍이 평행하게 이격 배치되어 직렬연결되는 구조로 이루어진다.

여기서 제1센서(410a)와 제2센서(410b)가 이격되는 설정간격(L)은 PIR 센서유닛(400)의 적외선 감지거리(L)의 1/2 이하로 설정된다.

제1프레넬렌즈(420a)는 제1센서(410a)의 투과창(412)에 연통되게 배치되어 조명대상 영역(2)에서 발생된 적외선을 투과창(412)으로 유도하는 것이고, 제2프레넬렌즈(420b)는 제2센서(410b)의 투과창(412)에 연통되게 배치되어 조명대상 영역(2)에서 발생된 적외선을 투과창(412)으로 유도하는 것이다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 제1프레넬렌즈(420a)와 제2프레넬렌즈(420b)는 도 13에서와 같이 제1센서(410a)와 제2센서(410b)의 각 초전 센서체(411)가 길다랗게 일자 형상으로 놓이는 방향으로 하나 이상의 직선 굴절홈(421)을 중앙 부위에 형성하고, 반경방향(r) 외측으로 갈수록 곡률이 커지는 곡선 굴절홈(422)을 좌우측 부위에 형성한 형상구조를 가진다.

차동증폭기(430)는 도 14에서와 같이 제1센서(410a)와 제2센서(410b)가 연결되는 것으로, 제1센서(410a)의 출력신호와 제2센서(410b)의 출력신호를 차동으로 측정하여 증폭하면서 대역필터(band-pass filter) 기능을 수행하게 된다.

센서 컨트롤러(440)는 차동증폭기(430)의 신호를 전달받아 객체 인식정보를 생성하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서유닛(400)은 도 14에 도시된 회로 구성으로 구현된다. PIR 센서유닛(400)의 적외선 감지거리(L)의 1/2 이하로 설정된 설정간격(L)만큼 이격되어 있는 제1센서(410a) 내부의 초전 센서체(411) 배열과 제2센서(410b) 내부의 초전 센서체(411) 배열이 90°를 이루는 상태에서 차동증폭기(430)에 의해 차동으로 신호를 측정하는데, 1)R3, R4, C3를 통한 고주파 잡음 제거, 2)C1, C2을 통한 고주파 잡음 제거, 3)IC1, IC2, IC3에 의한 인스트루먼트 앰프(instrumentation amplifier) 구성, 4)R5와 C4, R6와 C5의 저역필터(low pass filter) 형성, 5)R7와 C6으로 고주파 필터(high pass filter) 형성, 6)R5=R6 설정에 의한 회로 후단에서의 미분증폭으로 16배 신호증폭 유도(Gain = 2*R5/R7, 약 16배로 설정), 7)원도우 컴퍼레이터 채용 등으로 본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서유닛(400)은 노이즈가 최소화된 상태에서 객체의 미세 움직임을 감지할 수 있어 객체 인식의 정확도와 정밀도가 향상되고, 이를 통해 높은 안전성을 가지게 된다.

조명-살균 제어유닛(500)은 면조명등(100), 살균램프(200), PIR 센서유닛(400)이 연결되는 것으로, PIR 센서유닛(400)으로부터 객체 인식정보 미입력시 자동살균 프로세스에 따라 살균램프(200)의 동작을 제어하며, PIR 센서유닛(400)으로부터 객체 인식정보 입력시 살균중단 프로세스에 따라 살균램프(200)를 비활성화시키게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 조명-살균 제어유닛(500)은 도 15에서와 같이 모드선정 관리모듈(510), 일상 거주모드 살균관리모듈(520), 비거주모드 살균관리모듈(530), 사무실 운용모드 살균관리모듈(540), 사무실 비운용모드 살균관리모듈(550)을 포함하는 구성으로 이루어진다.

모드선정 관리모듈(510)은 관리자에 의해 일상 거주모드, 비거주모드, 사무실 운용모드, 사무실 비운용모드 중 어느 하나의 모드가 선정되고 관리되는 모듈이다.

일상 거주모드 살균관리모듈(520)은 일상 거주모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 객체 인식정보 미입력 시작 시각으로부터 설정 지연시간 이후 상기 살균램프(200)을 ON 동작시키고, 설정 살균유지시간이 지난 다음 상기 살균램프(200)를 OFF 동작시키는 모듈이다. 여기서 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 일상 거주모드 살균관리모듈(520)은 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키게 된다.

비거주모드 살균관리모듈(530)은 비거주모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 설정 살균주기로 살균램프(200)를 ON-OFF 동작시키는 모듈이다. 살균주기는 관리자에 의해 설정될 수 있다. 여기서 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 비거주모드 살균관리모듈(530)은 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키게 된다.

사무실 운용모드 살균관리모듈(540)은 사무실 운용모드에서 살균램프(200)의 OFF 동작을 지속시키는 모듈이다.

사무실 비운용모드 살균관리모듈(550)은 사무실 비운용모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 설정 살균주기로 살균램프(200)를 ON-OFF 동작시키는 모듈이다. 살균주기는 관리자에 의해 설정될 수 있다. 여기서 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 사무실 비운용모드 살균관리모듈(550)은 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키게 된다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 조명-살균 제어유닛(500)은 면조명등(100)의 ON 동작 상태에서는 일상 거주모드 살균관리모듈(520), 비거주모드 살균관리모듈(530), 사무실 비운용모드 살균관리모듈(550)을 비활성화시킨다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 조명-살균 제어유닛(500)의 경우, 면조명등(100)의 OFF 동작 상태에서는 사무실 운용모드 살균관리모듈(540)을 비활성화시키게 되고, 사무실 운용모드에서 일상 거주모드 살균관리모듈(520)을 활성화시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)는 조명대상 영역에 사람, 반려동물 등의 객체가 존재하지 않는 경우에만 살균램프가 자동으로 ON 동작되도록 하므로, 안전이 확보된 상태에서 살균이 수행되어 주거공간/사무공간에 대한 위생을 유지할 수 있게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치(1)는 면조명등과 살균램프가 스위칭 동작유닛을 매개로 SMPS와 연결되고, 스위칭 동작유닛을 통해 면조등과 살균램프의 전원 동시연결, 전원 개별연결, 중앙관제 제어서버와의 연결, 조명등 스위치/살균램프 스위치와의 개별 연결 등이 선택적으로 수행되도록 하므로, 다양한 환경조건과 상황에 맞추어진 전원공급제어와 동작제어가 가능해질 수 있게 된다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 면조명 살균장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1 : 면조명 살균장치
2 : 조명대상 영역
3 : 조명등 스위치
4 : 살균램프 스위치
100 : 면조명등
110 : 광원투사면
200 : 살균램프
210 : 살균용 LED
300 : 전원장치
400 : PIR 센서유닛
410a : 제1센서
410b : 제2센서
411 : 초전 센서체
412 : 투과창
420a : 제1프레넬렌즈
420b : 제2프레넬렌즈
421 : 직선 굴절홈
422 : 곡선 굴절홈
430 : 차동증폭기
440 : 센서 컨트롤러
450 : 센서고정프레임
500 : 조명-살균 제어유닛
510 : 모드선정 관리모듈
520 : 일상 거주모드 살균관리모듈
530 : 비거주모드 살균관리모듈
540 : 사무실 운용모드 살균관리모듈
550 : 사무실 비운용모드 살균관리모듈
600 : SMPS
700 : 스위칭동작유닛
710 : 동시연결 스위칭모듈
711 : 중앙관제 스위칭 모듈
712 : 유저조작 스위칭 모듈
720 : 개별연결 스위칭모듈
721 : 면조명 중앙관제 스위칭모듈
722 : 면조명 유저조작 스위칭모듈
723 : 살균램프 중앙관제 스위칭모듈
724 : 살균램프 유저조작 스위칭모듈
800 : 전원제어유닛
900 : 중앙관제 제어서버
1000 : 충전배터리
1100 : 프레임
1110 : 장착공간
1200 : 살균램프-센서 조립체
1210 : 상부 하우징
1211 : 개방면
1212 : 센서 관통공
1220 : 하부 하우징
1230 : 연결편
1240 : 체결볼트
1250 : LED-센서용 기판
1260 : 석영유리판

Claims

설정 면적의 광원투사면(110)을 노출형성하여 조명대상 영역(2)으로 광을 조사하는 면조명등(100); 상기 조명대상 영역(2)으로 자외선을 조사하여 살균 기능을 수행하는 살균램프(200); 상기 면조명등(100)과 살균램프(200)의 동작을 위한 전력원을 제공하는 전원장치(300); 상기 조명대상 영역(2)에 대한 실시간 적외선 감지를 수행하고, 상기 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체가 위치하고 있음을 나타내는 객체 인식정보를 생성하는 PIR 센서유닛(400); 상기 면조명등(100), 살균램프(200), PIR 센서유닛(400)이 연결되고, 상기 PIR 센서유닛(400)으로부터 객체 인식정보 미입력시 자동살균 프로세스에 따라 상기 살균램프(200)의 동작을 제어하며, 상기 PIR 센서유닛(400)으로부터 객체 인식정보 입력시 살균중단 프로세스에 따라 상기 살균램프(200)를 비활성화시키는 조명-살균 제어유닛(500);을 포함하여 구성되며,

설정깊이로 함몰 형성되는 끼움고정용 장착공간(1110)이 형성되며, 상기 면조명등(100)의 둘레에 배치되어 상기 면조명등(100)과 일체를 이루는 프레임(1100)에는 평행변을 형성하는 두변에,
상기 프레임(1100)의 장착공간(1110) 내부에 삽입고정되는 하부 하우징(1220);
상기 하부 하우징(1220)과 착탈가능하게 결합되고, 외부로 노출되는 상면에 개방면(1211)과 센서 관통공(1212)이 형성되는 상부 하우징(1210);
상기 하부 하우징(1220) 내측에 고정되면, 복수의 살균용 LED(210)가 상기 상부 하우징(1210)의 개방면(1211) 하측에 배치되고, 상기 PIR 센서유닛(400)이 상기 센서 관통공(1212) 하측에 배치되게 형성된 LED-센서용 기판(1250);
상기 상부 하우징(1210)의 개방면(1211)과 연통되게 배치되어 상기 살균용 LED(210)의 자외선을 투과하게 되는 석영유리판(1260);
으로 구성되어, 상기 장착공간(1110)에 끼움 결합되며, 분리-조립이 가능한 단일한 장치를 이루는 구조로 장착되는 살균램프-센서 조립체(1200)가
포함되어 구성되되,
일측변 프레임에 설치되는 상기 PIR 센서유닛(400)에는 길다랗게 일자 형상으로 놓이는 초전 센서체(411) 한쌍이 평행하게 이격 배치되어 직렬연결되는 구조로 이루어지는 제1센서(410a)를 포함하고,
타측변 프레임에 설치되는 상기 PIR 센서유닛(400)에는 상기 제1센서(410a)의 초전 센서체(411) 설치 방향과 직각 방향으로 초전 센서체(411)가 평행 형성된 제2센서(410b)를 포함하여 구성되어
상기 조명대상 영역(2)에 사람 객체나 동물 객체의 위치 이동을 센싱하는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치.
제 1항에 있어서,
상기 조명-살균 제어유닛(500)은,
관리자에 의해 일상 거주모드, 비거주모드, 사무실 운용모드, 사무실 비운용모드 군(群) 중에서 선택된 어느 하나의 모드가 선정되는 모드선정 관리모듈(510);
일상 거주모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 객체 인식정보 미입력 시작 시각으로부터 설정 지연시간 이후 상기 살균램프(200)을 ON 동작시키고, 설정 살균유지시간이 지난 다음 상기 살균램프(200)를 OFF 동작시키되, 상기 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 상기 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키는 일상 거주모드 살균관리모듈(520);
비거주모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 설정 살균주기로 상기 살균램프(200)를 ON-OFF 동작시키되, 상기 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 상기 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키고, 상기 살균주기는 관리자에 의해 설정되는 비거주모드 살균관리모듈(530);
사무실 운용모드에서 상기 살균램프(200)의 OFF 동작을 지속시키는 사무실 운용모드 살균관리모듈(540);
사무실 비운용모드의 객체 인식정보 미입력 시간구간에서 설정 살균주기로 상기 살균램프(200)를 ON-OFF 동작시키되, 상기 살균램프(200)의 ON 동작중 객체 인식정보 입력시 상기 살균램프(200)을 즉시 OFF 동작시키고, 상기 살균주기는 관리자에 의해 설정되는 사무실 비운용모드 살균관리모듈(550);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치.
제 1항에 있어서,
상기 전원장치(300)와 연결되는 SMPS(600);
상기 SMPS(600)와 연결되고, 상기 면조명등(100)과 살균램프(200)에 대한 전원 인가를 위한 복수의 스위칭 동작모드를 구현하는 스위칭동작유닛(700);
상기 스위칭동작유닛(700)의 스위칭 동작모드 구현을 제어하는 전원제어유닛(800);을 포함하여 구성되며,
상기 스위칭동작유닛(700)은,
상기 면조명등(100)과 살균램프(200)를 상기 SMPS(600)에 동시 일괄 연결하여 안티바이러스 면조명을 유도하는 동시연결 스위칭모듈(710);
상기 면조명등(100)과 살균램프(200) 각각을 개별적으로 상기 SMPS(600)에 연결하여 유저의 임의 선택에 의해 면조명 기능이나 살균 기능의 구현을 유도하는 개별연결 스위칭모듈(720);을 포함하는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치.
제 1항에 있어서,
상기 전원장치(300)와 연결되어 충전되고, 상기 살균램프(200)와 연결되어 전원을 공급하게 되는 충전배터리(1000);
상기 전원장치(300)와 충전배터리(1000)에 연결되어 전원공급 제어를 수행하되, 상기 면조명등(100)의 ON 동작시 상기 충전배터리(1000)의 충전을 유도하는 한편 상기 충전배터리(1000)와 상기 전원장치(300)의 상기 살균램프(200)로의 전원공급을 차단하고, 상기 면조명등(100)의 OFF 동작시 상기 충전배터리(1000)와 전원장치(300) 중에서 선택된 어느 하나의 상기 살균램프(200)로의 전원공급을 인가하는 전원제어유닛(800);을 더 포함하는 구성으로 이루어져,
조명등 스위치(3)와 살균램프 스위치(4)의 조작과 상관없이 상기 면조명등(100)의 OFF 동작 이후 상기 살균램프(200)가 ON 동작할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 면조명 살균장치.
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