KR102396495B1 - Occupancy sensing sensor based on ultrasonic doppler type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 재실감지 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 독립 공간 내에서 사람(인체)의 재실 여부를 판단(감지)하여 그 감지 여부에 따라 전등의 점등 및 소등을 자동 제어할 수 있는 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an occupancy sensor, and more particularly, an ultrasonic Doppler method capable of determining (detecting) occupancy of a person (human body) in an independent space and automatically controlling turning on and off of a light according to the detection. It relates to a presence detection sensor based on
알려진 바와 같이, 초음파 도플러 방식의 재실감지 센서는 사람의 가청 대역이 아닌 초음파(예컨대, 30KHz 내지 40KHz)를 발생시켜(발신) 돌아오는(수신) 음파의 변형 여부를 통해 사람의 움직임 등을 감지하는 센서이다.As is known, the ultrasonic Doppler occupancy sensor generates (transmits) ultrasonic waves (eg, 30KHz to 40KHz), not in the audible band of humans, and detects human movement through the deformation of the returning (receiving) sound waves. is the sensor.
종래에는 재실감지 센서로서 PIR(passive infrared ray) 센서(적외선 인체 감지 센서) 또는 RF(radio frequency) 센서가 주로 사용되고 있다.Conventionally, a passive infrared ray (PIR) sensor (infrared human body sensor) or a radio frequency (RF) sensor is mainly used as an occupancy sensor.
PIR 센서는 열 적외선 움직임을 감지하는 방식으로 인체의 움직임이 커야 감지가 되고, 손가락 등의 미세한 움직임까지는 감지하지 못하는 감도의 한계가 있다.The PIR sensor is a method of detecting thermal infrared movement, and it is detected only when the movement of the human body is large, and there is a limit in sensitivity in that it cannot detect even a minute movement of a finger.
RF 센서는 미세한 동작까지 감지가 가능하고 감지 범위도 넓지만, 벽체의 구조와 성질에 따라 센서의 감지 범위가 벽을 투과하여 감지하고자 하는 공간 바깥 객체의 움직임까지 감지하게 되는 문제가 있어 설치 장소와 위치 선정이 까다롭다는 단점이 있다.Although the RF sensor can detect even minute movements and has a wide detection range, there is a problem that the detection range of the sensor penetrates the wall and detects the movement of an object outside the space to be detected, depending on the structure and properties of the wall. The disadvantage is that it is difficult to select a location.
본 발명은 감지하고자 하는 독립 공간 내부에서 사각 지대 없이 사람(인체)의 움직임을 감지할 수 있는 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an occupancy sensor based on the ultrasonic Doppler method that can detect the movement of a person (human body) without a blind spot inside an independent space to be detected.
본 발명은 전원부에 2개의 릴레이를 적용하여 각 릴레이가 서로 다른 시간이 경과한 후 차단되도록 함으로써, 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서의 응용 확장성을 효과적으로 도모할 수 있는 응용 시스템 모델을 제공하고자 한다.The present invention is to provide an application system model that can effectively promote the application scalability of the ultrasonic Doppler-based occupancy sensor by applying two relays to the power supply so that each relay is cut off after a different time elapses. .
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and another problem to be solved that is not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.
본 발명은, 일 관점에 따라, 사람이 출입하는 독립 공간의 천장의 벽체 외측으로 노출되도록 배치되는 초음파 센서 헤드부와, 상기 천장의 벽체 내측에 매립되는 형태로 배치되며, 상기 초음파 센서 헤드부와 착탈 자유롭게 분리 가능한 구조로 결합되는 전원부를 포함하고, 상기 초음파 센서 헤드부의 내측에는 도플러 방식 기반의 초음파 센서 쌍이 장착되는 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서를 제공할 수 있다.According to one aspect, an ultrasonic sensor head portion disposed to be exposed to the outside of a wall of a ceiling of an independent space through which a person enters and exits, and an ultrasonic sensor head portion disposed to be embedded in the wall of the ceiling, It is possible to provide an ultrasonic Doppler-based occupancy sensor including a power supply unit coupled to a detachable and detachable structure, and in which a Doppler-based ultrasonic sensor pair is mounted inside the ultrasonic sensor head.
본 발명의 상기 초음파 센서 헤드부와 상기 전원부는, 일측 측면으로 슬라이딩하는 슬라이드 레일 방식으로 착탈 자유롭게 조립될 수 있다.The ultrasonic sensor head part and the power supply part of the present invention may be detachably assembled in a slide rail method sliding to one side.
본 발명의 상기 초음파 센서 헤드부는, 소정 크기의 내부 실장 공간을 갖는 구조의 초음파 헤드 외부 커버와, 플라스틱 결합 구조를 통해 상기 초음파 헤드 외부 커버에 결합되는 초음파 헤드 내부 커버와, 상기 초음파 헤드 내부 커버에 실장되는 구조로 장착되는 조도 센서 PCB 및 초음파 센서 PCB와, 상기 초음파 센서 헤드부와 상기 초음파 센서 PCB의 프레임 역할을 수행하며, 상기 초음파 헤드 외부 커버와 상기 초음파 헤드 내부 커버에 언더컷 구조로 결합되는 초음파 헤드 프레임을 포함할 수 있다.The ultrasonic sensor head of the present invention includes an ultrasonic head outer cover having a structure having an internal mounting space of a predetermined size, an ultrasonic head inner cover coupled to the ultrasonic head outer cover through a plastic coupling structure, and the ultrasonic head inner cover An illuminance sensor PCB and an ultrasonic sensor PCB mounted in a mounted structure, the ultrasonic sensor head portion and the ultrasonic sensor PCB serve as a frame, and the ultrasonic head outer cover and the ultrasonic head inner cover are coupled to the ultrasonic head in an undercut structure It may include a head frame.
본 발명의 상기 조도 센서 PCB에는, 저항 조절기와, 상기 저항 조절기를 둘러싸는 형태를 갖는 조립식 조도 투과창과, 상기 초음파 센서 쌍의 동작을 정지시키는 조도를 설정하기 위한 조도 조절기가 장착될 수 있다.The illuminance sensor PCB of the present invention may be equipped with a resistance adjuster, a prefabricated illuminance transmission window having a shape surrounding the resistance adjuster, and an illuminance controller for setting the illuminance stopping the operation of the ultrasonic sensor pair.
본 발명의 상기 초음파 센서 PCB에는, 진동자와 수신자가 쌍을 이루며, 상기 독립 공간 내에서의 사람의 재실 여부를 감지하는 상기 초음파 센서와, 상기 초음파 센서가 사람을 감지한 후의 점등 유지시간을 설정하기 위한 타이머 조절기와, 상기 초음파 센서의 감지 감도를 조절하기 위한 감도 조절기가 장착될 수 있다.In the ultrasonic sensor PCB of the present invention, a vibrator and a receiver are paired, the ultrasonic sensor for detecting whether a person is present in the independent space, and a lighting holding time after the ultrasonic sensor detects a person A timer adjuster for adjusting the sensitivity and a sensitivity adjuster for adjusting the detection sensitivity of the ultrasonic sensor may be mounted.
본 발명은, 상기 전원부의 양단에 수직으로 배치되며, 재실감지 센서를 상기 천장의 소정 위치에 설치하기 위한 구조를 갖는 제 1 스프링 걸개와 제 2 스프링 걸개를 더 포함하고, 상기 제 1 스프링 걸개와 제 2 스프링 걸개 각각은, 상기 전원부의 일측 외면에 맞닿는 밀착 지지부와, 상기 밀착 지지부의 일단에 고정된 스프링과, 상기 스프링에 고정 연결된 날개로 구성될 수 있다.The present invention further includes a first spring hanger and a second spring hanger disposed vertically at both ends of the power supply unit and having a structure for installing an occupancy sensor at a predetermined position on the ceiling, the first spring hanger and Each of the second spring hangers may include a close support part in contact with the outer surface of one side of the power supply unit, a spring fixed to one end of the close contact support part, and a blade fixedly connected to the spring.
본 발명의 실시예에 따르면, 초음파 도플러 방식을 기반으로 감지하고자 하는 독립 공간 내부에서 사각 지대 없이 사람(인체)의 움직임을 감지함으로써, 고기능성 및 고정밀성의 재실감지 센서를 실현할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a high-functionality and high-precision occupancy sensor can be realized by detecting the movement of a person (human body) without a blind spot inside an independent space to be detected based on the ultrasonic Doppler method.
본 발명의 실시예에 따르면, 2개의 릴레이를 적용하여 각 릴레이가 서로 다른 시간이 경과한 후 차단되도록 함으로써, 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서의 응용 확장성을 효과적으로 도모할 수 있으며, 이를 통해 화장실 내 전등 및 환풍기 차단, 장기간 무신호에 따른 릴레이 접점 신호 발생 등 절전, IoT 등 여러 용도로 활용하는 것이 가능할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, application scalability of the ultrasonic Doppler-based occupancy sensor can be effectively promoted by applying two relays so that each relay is blocked after a different time elapses, and through this, the It may be possible to use it for various purposes, such as power saving and IoT, such as blocking lights and fans, generating relay contact signals following no signal for a long period of time.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서를 구성하는 초음파 센서 헤드부와 전원부가 분리된 구조의 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 초음파 센서 헤드부의 분해 사시도이다.
도 2b는 2채널 방식을 설명하기 위한 예시도이고, 2c는 1채널 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a 및 3b는 도 1에 도시된 전원부의 분해 사시도이다.
도 4는 전원부 PCB 구조물의 예시적인 사진이다.
도 5는 터미널 단자의 예시적인 사진이다.
도 6은 도 5에 도시된 터미널 단자의 부분품 분해 사진이다.
도 7은 전원부 PCB와 터미널 단자가 결합된 구조의 예시적인 사진이다.
도 8a 및 8b는 조립식 구조로서 전원부의 양단에 수직으로 배치되는 제 1 스프링 걸개와 제 2 스프링 걸개에 대한 예시적인 사진이다.
도 9a는 2개의 스프링 걸개가 재실감지 센서에 결합된 구조의 단면도이고, 9b는 2개의 스프링 걸개를 이용하여 재실감지 센서를 천장에 설치한 구조의 단면도이다.
도 10은 나사 보드를 이용하여 재실감지 센서를 천장에 설치한 구조의 단면도이다.
도 11a는 1채널 방식의 초음파 센서의 전면 조절부의 구성도이고, 11b는 1채널 방식의 초음파 센서의 전면 조절부의 구성도이다.
1 is a perspective view of a structure in which an ultrasonic sensor head and a power supply unit constituting an ultrasonic Doppler-based occupancy sensor according to an embodiment of the present invention are separated.
FIG. 2A is an exploded perspective view of the ultrasonic sensor head shown in FIG. 1 ;
2B is an exemplary diagram for explaining a two-channel method, and 2C is an exemplary diagram for explaining a one-channel method.
3A and 3B are exploded perspective views of the power supply unit shown in FIG. 1 ;
4 is an exemplary photograph of the power supply part PCB structure.
5 is an exemplary photograph of a terminal terminal.
FIG. 6 is an exploded view of parts of the terminal terminal shown in FIG. 5 .
7 is an exemplary photograph of a structure in which a power supply unit PCB and a terminal terminal are combined.
8A and 8B are exemplary photographs of a first spring hanger and a second spring hanger that are vertically disposed at both ends of the power supply unit as a prefabricated structure.
9a is a cross-sectional view of a structure in which two spring hangers are coupled to the occupancy sensor, and 9b is a cross-sectional view of a structure in which the occupancy sensor is installed on a ceiling using two spring hangers.
10 is a cross-sectional view of a structure in which an occupancy sensor is installed on a ceiling using a screw board.
11A is a block diagram of a front control unit of a one-channel type ultrasonic sensor, and FIG. 11B is a block diagram of a front side control unit of a one-channel type ultrasonic sensor.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어지는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.First, the advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. Here, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and are common in the technical field to which the present invention pertains. Since it is provided by way of example so that those with knowledge of the present invention can clearly understand the scope of the invention, the technical scope of the present invention should be defined by the claims.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 발명의 설명 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intentions or customs of users, operators, etc., of course. Therefore, the definition should be made based on the technical idea described throughout the description of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서를 구성하는 초음파 센서 헤드부와 전원부가 분리된 구조의 사시도이다.1 is a perspective view of a structure in which an ultrasonic sensor head and a power supply that constitute an ultrasonic Doppler-based occupancy sensor according to an embodiment of the present invention are separated.
도 1을 참조하면, 초음파 센서 헤드부(100)는 사람이 출입하는 독립 공간(예컨대, 거실, 침실, 주방, 화장실, 발코니 등)의 천장의 벽체 외측으로 노출되도록 배치될 수 있으며, 초음파 센서 헤드부(100)의 내측에는 도플러 방식 기반의 초음파 센서 쌍이 장착될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
전원부(200)는 천장의 벽체 내측에 매립되는 형태로 배치될 수 있으며, 초음파 센서 헤드부(100)와 착탈 자유롭게 분리 가능한 구조로 결합될 수 있는데, 예컨대 일측 측면으로 슬라이딩하는 슬라이드 레일 방식으로 착탈 자유롭게 조립될 수 있다.The
여기에서, 재실감지 센서를 분리형 구조로 제작하는 것은 초음파 센서 헤드부(100)와 전원부(200)를 분리함으로써, 전원부(200)를 1Way / 2Way 두 모델에 공통으로 쓸 수 있도록 설계하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 현장 A/S 능력 제고와 제품의 관리를 간소화할 수 있기 때문이다.Here, manufacturing the occupancy sensor in a separate structure is to separate the
도 2a는 도 1에 도시된 초음파 센서 헤드부의 분해 사시도이다.FIG. 2A is an exploded perspective view of the ultrasonic sensor head shown in FIG. 1 .
도 2a를 참조하면, 초음파 센서 헤드부(100)는 초음파 헤드 외부 커버(110), 초음파 헤드 내부 커버(120), 조도 센서 PCB(130), 초음파 센서 PCB(140), 초음파 헤드 프레임(150) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A , the ultrasonic
초음파 헤드 외부 커버(110)는 소정 크기의 내부 실장 공간(예컨대, 조도 센서 PCB(130)와 초음파 센서 PCB(140) 등이 실장될 수 있는 공간)을 갖는 구조로 제작될 수 있다.The ultrasonic head
초음파 헤드 내부 커버(120)는, 초음파 헤드 외부 커버(110)와 유사한 구조를 갖는 것으로, 후술하는 초음파 센서 PCB(140)와 조도 센서 PCB(130)를 감싸는 보호 커버로 기능할 수 있으며, 플라스틱 결합 구조(111, 121)를 통해 나사 조립 없이 착탈 자유롭게 초음파 헤드 외부 커버(110)에 결합될 수 있다.The ultrasonic head
조도 센서 PCB(130)는 초음파 헤드 내부 커버(120)에 실장(장착)되는 구조로 장착될 수 있는 것으로, 이러한 조도 센서 PCB(130)에는 저항 조절기(도시 생략)를 둘러싸는 형태를 갖는 조립식 조도 투과창(131) 및 후술하는 초음파 센서 쌍의 동작을 정지시키는 조도를 설정하기 위한 조도 조절기(132) 등이 장착될 수 있다.The
조립식 조도 투과창(131)을 통해 들어오는 외부의 광을 저항 조절기를 통해 감지함으로써, 주야간 판독을 실현할 수 있다.By sensing external light entering through the prefabricated
즉, 조도 센서 PCB(130)에는 주야간 구분을 위한 저항 조절기가 장착되는데, 조도 조절기(132)는 저항 조절기에 결합되어 주야 구분을 통해 동작을 할 것인지 혹은 상시적으로 동작할 것인지를 결정할 수 있다.That is, the
외부 일광의 세기, 타 전등으로부터의 빛의 세기 등을 읽을 수 있는 별도 조립식 조도 투광창(131)을 초음파 센서 헤드부(100)의 전면에 배치하여 독립 공간(예컨대, 현관, 복도 등)의 조도(빛의 세기)가 밝으면 초음파 센서의 동작을 정지시켜 전등(램프)이 점등되지 않도록 설정할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 재실감지 센서에서는 외부의 빛의 세기를 감지하여 일정 조도 이상에서는 전등의 점등이 제한되도록 설정할 수 있다.A separate prefabricated illuminance light-transmitting
예컨대, 스위치 조작이 번거로운 사람들은 이 조도 조절기를 점등이 필요한 조도로 설정함으로써, 밝은 대낮이나 독립 공간에 설치된 다른 전등의 불빛이 밝을 경우에는 초음파 센서의 동작을 정지시켜 점등이 되지 않도록 설정할 수 있다.For example, by setting the illuminance controller to the illuminance required to be turned on, people who are cumbersome to operate the switch may set the ultrasonic sensor not to light by stopping the operation of the ultrasonic sensor when the light of other lights installed in bright daylight or in an independent space is bright.
본 발명에 따르면, 전등의 모든 점/소등 과정이 자동으로 이루어지므로, 예컨대 스위치 조작이 번거로운 노인들의 경우에는 매우 편리하고 어두운 상태에서 전등이 꺼져 있을 때 발생할 수 있는 안전사고 등을 미리 예방할 수 있다.According to the present invention, since all the turning on/off process of the light is performed automatically, for example, it is very convenient for the elderly who have trouble operating a switch, and it is possible to prevent a safety accident that may occur when the light is turned off in a dark state in advance.
초음파 센서 PCB(140)에는 초음파 헤드 내부 커버(120)에 실장(장착)되는 구조로 장착될 수 있는 것으로, 이러한 초음파 센서 PCB(140)에는 제 1 진동자(143a)와 제 1 수신자(143b)로 구성되는 제 1 초음파 센서와 제 2 진동자(144a)와 제 2 수신자(144b)로 구성되는 제 2 초음파 센서를 포함할 수 있으며, 이 두 개의 초음파 센서를 통해 독립 공간 내에서의 사람의 재실 여부를 감지하고, 두 초음파 센서가 사람(인체)을 감지한 후의 점등 유지시간을 설정하기 위한 타이머 조절기(141), 두 초음파 센서 쌍의 감지 감도를 조절하기 위한 감도 조절기(142) 등이 장착될 수 있다. The ultrasonic sensor PCB 140 may be mounted in a structure that is mounted (mounted) on the ultrasonic head
여기에서, 초음파 센서 쌍은 2개의 초음파 발진자와 2개의 수신자가 일정한 간격을 가지고 4방향으로 고정 배치되는 구조를 가질 수 있으며, 이러한 초음파 발진자와 수신자는 방향성을 단방향으로 할 것인지 혹은 좌우 방향으로 할 것인지를 선택하여 제작할 수 있다.Here, the ultrasonic sensor pair may have a structure in which two ultrasonic oscillators and two receivers are fixedly arranged in four directions at regular intervals. can be produced by selecting .
초음파 발진자와 수신자 각각은 동일한 각도로 노출되어 초음파 발진자가 초음파를 방사하고, 수신자는 반사되어 들어오는 초음파를 수신하는데, 송신파에 대해 수신파가 안정된 주파수로 변화가 없으면 독립 공간에 사람이 없고, 변화가 있으면 사람이 독립 공간에 있는 것으로 인식하여 논리 출력한다.Each of the ultrasonic oscillator and the receiver is exposed at the same angle, so the ultrasonic oscillator emits ultrasonic waves, and the receiver receives reflected ultrasonic waves. If there is, it recognizes that the person is in an independent space and outputs logic.
도 2b는 2채널 방식을 설명하기 위한 예시도이고, 2c는 1채널 방식을 설명하기 위한 예시도이다.2B is an exemplary diagram for explaining a two-channel method, and 2C is an exemplary diagram for explaining a one-channel method.
도 2b를 참조하면, 2채널(2way) 방식은 좌/우 채널씩 송수신 소자(진동자 및 수신자)를 구성하는 것으로, 사람의 존재를 감지하는 공간이 1채널(1way) 방식의 2배가 된다.Referring to FIG. 2B , the two-channel (2way) method configures the transmitting and receiving elements (oscillator and receiver) for each left/right channel, and the space for detecting the presence of a person is double that of the one-way method.
도 2c를 참조하면, 1채널 방식은 한 방향(좌측 방향 또는 우측 방향)으로만 초음파를 쏘고 받도록 송수신 소자(진동자 및 수신자)를 구성하는 것으로, 사람의 존재를 감지하는 공간이 2채널 방식의 1/2이 된다.Referring to FIG. 2C , in the one-channel method, the transmitting and receiving elements (vibrators and receivers) are configured to emit and receive ultrasonic waves in only one direction (left direction or right direction), and the space for detecting the presence of a person is 1 in the two-channel method. becomes /2.
상기와 같이 하나의 제품에 2가지 방식(2채널 방식 및 1챈러 방식)을 선택적으로 구성할 수 있도록 설계함으로써, 용도에 따라 감지범위가 상대적으로 좁은 장소에서는 1채널 방식을 선택 사용하고, 상대적으로 넓은 공간에서는 2채널 방식을 선택 사용할 수 있다.As described above, by designing that two methods (two-channel method and one-channel method) can be selectively configured in one product, the one-channel method is selected and used in a place where the detection range is relatively narrow depending on the purpose, and relatively In a large space, the 2-channel method can be selectively used.
그리고, 조도 조절기(132), 타이머 조절기(141) 및 감도 조절기(142) 각각은 사용자의 조절 조작을 위해 초음파 헤드 내부 커버(120) 및 초음파 헤드 외부 커버(110)의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.In addition, each of the
도 11a는 1채널 방식의 초음파 센서의 전면 조절부의 구성도이고, 11b는 1채널 방식의 초음파 센서의 전면 조절부의 구성도이다.11A is a block diagram of the front control unit of the one-channel type ultrasonic sensor, and FIG. 11B is a block diagram of the front side control unit of the one-channel type ultrasonic sensor.
도 11a 및 11b를 참조하면, 조도 조절기(132), 타이 머조절기(141), 감도 조절기(142)가 PCB의 볼륨에 끼워져 초음파 헤드 내부 커버(120)의 조립 홀까지 연장되어 초음파 헤드 내부 커버(120)의 외측에 평면으로 노출된다.11A and 11B, the
사용자가 간단히 볼륨을 조절하면서 제품의 미관을 해치지 않고, 초음파 헤드 외부 커버(130)를 초음파 헤드 내부 커버(120)에 밀착하여 씌울 수 있다.The user can simply adjust the volume and put the ultrasonic head
1채널 방식으로 만들어질 경우 사용하지 않는 초음파 헤드 내부 커버(120)의 초음파 소자 노출용 홀은 전용 커버로 막아두어 외부로부터 유입되는 이물질 등으로부터 초음파 센서 PCB(140)를 보호한다.When made in a one-channel method, the hole for exposing the ultrasonic element of the ultrasonic head
조립식 조도 투과창(131)은 초음파 헤드 내부 커버(120)와 초음파 헤드 외부 커버(130)를 관통하는 조립 홀에 의해 초음파 헤드 외부 커버(130)의 외측에 평면으로 노출되어 조립식 조도 투과창(131) 내부의 CDS까지 외부의 빛이 들어올 수 있다.The prefabricated
조도 기능을 사용하지 않을 경우 도시 생략된 스티커가 조립 홀의 커버 역할을 하여 외부로부터 유입되는 이물질 등으로부터 초음파 센서 PCB(140)를 보호할 수 있다.When the illuminance function is not used, a sticker (not shown) may serve as a cover for the assembly hole to protect the
음파 헤드 프레임(150)은 초음파 센서 헤드부(100)와 초음파 센서 PCB(140)의 프레임 역할을 수행할 수 있는 것으로, 초음파 헤드 외부 커버(110)와 초음파 헤드 내부 커버(120)에 언더컷(151) 구조에 의해 구조적으로 결합될 수 있다.The sound
도 3a 및 3b는 도 1에 도시된 전원부의 분해 사시도이고, 도 4는 전원부 PCB 구조물의 예시적인 사진이다.3A and 3B are exploded perspective views of the power supply unit shown in FIG. 1 , and FIG. 4 is an exemplary photograph of the power supply unit PCB structure.
도 3a 및 3b를 참조하면, 전원부(200)는, 외부 구조적으로 전원부 프레임(210), 전원부 커버(250), 터미널 커버(260) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B , the
전원부 프레임(210)은 도 4에 도시된 전원부 PCB(220), 즉 각종 전자소자와 전원 터미널 단자 등이 장착되는 전원부 PCB 구조물을 수용하는 메인 프레임으로 결합 고정되는 구조를 가질 수 있다.The
전원부 프레임(210)의 하단부에는 초음파 센서 헤드부(100)와 결합될 수 있는 서랍식 슬라이드 결합부(211)가 돌출 형성되어 있다.A drawer-type
도 4를 참조하면, 전원부 PCB(220)는 주 전원장치, 타이머 보드를 수용(탑재)하고 있고, 3개의 전원 터미널 단자(240)가 장착되어 외부 전원선(예컨대, AC 전원선)과 연결되며, 초음파 센서 헤드부(100)와 와이어 커넥터로 연결되어 신호를 받으며 전원 공급을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the power
타이머 보드(230)는 초음파 신호의 인입부터 점등시간을 결정하는 타이머, 팬의 추가 가동시간을 결정하는 타이머, PIR과 연동시 PIR 신호의 인입부터 점등시간을 결정하는 타이머 등과 같은 전체 3가지의 시간 결정 요소를 구비할 수 있다.The
또한, 타이머 보드(230)에는 팬 가동용 소형 보조 계전기가 장착되어 있으며, 접점은 출력선을 통해 외부로 출선된다.In addition, the
도 4를 참조하면, 초음파 센서의 감지 시 주계전기(221)의 접점이 붙어 연결된 전등이 점등되고, 초음파 헤드 내부 커버(120)에 외부로 노출된 타이머 조절기(141)에서 설정된 시간이 흐른 뒤 주계전기(221)의 접점이 떨어지고 연결된 전등이 소등된다.Referring to FIG. 4 , when the ultrasonic sensor is detected, the contact point of the
주계전기(221)는 통상 전등과 연결이 되어 점/소등용으로 쓰이게 되고, 보조 계전기(231)는 주계전기(221)와 마찬가지로 초음파 센서 감지 시에 접점이 붙고 주계전기(221)와 별도의 가동시간을 결정하는 타이머(전원부 하단에 내장)에 의해 시간이 결정되며, 주계전기(221)보다 상대적으로 길게 접점이 붙은 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.The
이를 이용하여 심야 시간대 간접등 제어 기능, 외부 조도에 따른 자동 전등 제어, 보조 릴레이를 이용한 활동상황 신호발생 및 기타 장치 제어 등에 활용할 수 있다.By using this, it can be used for late-night indirect light control function, automatic light control according to external illuminance, activity signal generation using auxiliary relay, and other device control.
도 12는 2차 릴레이의 활용 설치 예시도이다.12 is a diagram illustrating an example installation of a secondary relay.
도 12를 참조하면, 심야 시간대 간접등 제어 기능으로서, 도 12에서와 같이 심야에 부엌에 나가야 할 일이 있는 경우, 어두움 속에서 스위치를 찾지 않고도 방문을 열자마자 초음파 센서가 필요한 전등을 점등시켜 통행이나 간단한 목적의 일을 할 수 있게 하고, 방문을 닫고 수면에 들어가면 센서에 의해 자동 소등된다.Referring to FIG. 12 , as a late-night time zone indirect light control function, as in FIG. 12 , if there is a need to go to the kitchen at night, the ultrasonic sensor turns on the necessary light as soon as the door is opened without looking for a switch in the dark. It makes it possible to do simple tasks, and when you close the door and go to sleep, the light is automatically turned off by the sensor.
어둠속에서 스위치를 찾아 점등, 소등하는 행위를 없앰으로써 노약자, 어린이들의 안전이 확보되고 전기 에너지의 효율적인 사용에 기여할 수 있다.By eliminating the act of finding a switch in the dark and turning it on and off, the safety of the elderly and children can be secured and it can contribute to the efficient use of electric energy.
외부 조도에 따른 자동 전등 제어 기능으로서, 본 실시예의 초음파 재실 감지센서에는 외부의 빛의 세기를 감지하여 일정 조도 이상에서는 점등을 제한하는 장치가 설치되어 있다.As an automatic light control function according to external illuminance, the ultrasonic occupancy sensor of this embodiment is provided with a device for detecting the intensity of external light and limiting lighting above a certain illuminance.
스위치 조작이 번거로운 사람들은 이 조도 조절자를 점등이 필요한 조도로 세팅하여, 밝은 대낮이나 거실에 다른 전등의 불빛이 밝을 경우에는 초음파 센서의 동작을 정지시켜 점등이 되지 않도록 설정할 수 있다.Those who are cumbersome to operate the switch can set this illuminance adjuster to the illuminance that requires lighting, so that it does not light up by stopping the operation of the ultrasonic sensor in broad daylight or when other lights are bright in the living room.
본 실시예에 따르면, 모든 점/소등 과정이 자동으로 이루어지므로, 스위치 조작이 번거로운 노인들의 경우에는 매우 편리하고 어두운 상태에서 전등이 꺼져 있을 때 발생할 수 있는 안전사고를 미리 예방할 수 있다.According to this embodiment, since all the turning on/off processes are performed automatically, it is very convenient for the elderly who have trouble operating the switch, and it is possible to prevent a safety accident that may occur when the light is turned off in a dark state.
도 5는 터미널 단자의 예시적인 사진이고, 도 6은 도 5에 도시된 터미널 단자의 부분품 분해 사진이며, 도 7은 전원부 PCB와 터미널 단자가 결합된 구조의 예시적인 사진이다. 5 is an exemplary photograph of a terminal terminal, FIG. 6 is an exploded photograph of parts of the terminal shown in FIG. 5, and FIG. 7 is an exemplary photograph of a structure in which a power supply unit PCB and a terminal terminal are combined.
도 5를 참조하면, 터미널 단자(240)는 AC 전원선을 수용하는 단자로서 간소화된 구조로 설계될 수 있으며, 전원부 PCB(220)에 바로 수용되어 솔더링(soldering)될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
두개의 황동판 사이에 배선이 끼워지며, 나사 조임에 의한 압력으로 간단하게 탈착이 가능하기 때문에 결선 작업이 간편하다는 장점을 갖는다.The wiring is sandwiched between the two brass plates, and it has the advantage of simple wiring work because it can be easily detached by pressure by tightening the screws.
특히, 이면의 압입너트(pressure nut)(242)를 적용하여 굵은 전선(예컨대, 2㎟)까지 수용 가능하며, 상대적으로 강하게 조임하더라도 손상 없이 결선할 수 있게 한 고유 설계 터미널이다.In particular, by applying a
도 6에 있어서, 참조번호 241은 황동 베이스를, 참조번호 243은 황동 압력 플레이트를, 참조번호 245는 스프링 와셔를, 참조번호 244는 볼트를 각각 나타낸다.In Fig. 6,
다시 도 3a 및 3b를 참조하면, 전원부 커버(250)는 전원부(200)의 최종 후면 커버로서 기능하는 제품의 마감 구조물을 의미할 수 있다.Referring back to FIGS. 3A and 3B , the power
터미널 커버(260)는 터미널 단자(240)의 커버로서 기능하는 것으로, 전원선의 결선 후 전기가 인입될 때 황동판이 노출되어 감전 사고가 발생하는 것을 방지하도록 기능할 수 있다.The
도 8a 및 8b는 조립식 구조로서 전원부의 양단에 수직으로 배치되는 제 1 스프링 걸개와 제 2 스프링 걸개에 대한 예시적인 사진이다.8A and 8B are exemplary photos of a first spring hanger and a second spring hanger that are vertically disposed at both ends of the power supply unit as a prefabricated structure.
도 8a 및 8b를 참조하면, 재실감지 센서는 두 날개(283a, 283b)를 위로 치겨 올리면서 천장의 홀에 걸치면 제 1 및 제 2 스프링(282a, 282b)의 압력으로 천장에 고정될 수 있다.Referring to FIGS. 8A and 8B , the occupancy sensor may be fixed to the ceiling by the pressure of the first and
이를 위해, 제 1 스프링 걸개(280a)는 전원부(200)의 일측 외면에 맞닿는 제 1 밀착 지지부(281a), 제 1 밀착 지지부(281a)의 일단에 고정된 제 1 스프링(282a) 및 제 1 스프링(282a)에 고정 연결된 제 1 날개(283a)로 구성될 수 있다.To this end, the
제 2 스프링 걸개(280b)는 전원부(200)의 일측 외면에 맞닿는 제 2 밀착 지지부(281b), 제 2 밀착 지지부(281b)의 일단에 고정된 제 2 스프링(282b) 및 제 2 스프링(282b)에 고정 연결된 제 2 날개(283b)로 구성될 수 있다.The
도 9a는 2개의 스프링 걸개가 재실감지 센서에 결합된 구조의 단면도이고, 9b는 2개의 스프링 걸개를 이용하여 재실감지 센서를 천장에 설치한 구조의 단면도이다.9a is a cross-sectional view of a structure in which two spring hangers are coupled to the occupancy sensor, and 9b is a cross-sectional view of a structure in which the occupancy sensor is installed on a ceiling using two spring hangers.
도 9a 및 9b를 참조하면, 두 날개(283a, 283b)를 위로 치켜 올리면서 천장의 홀에 걸치면 제 1 및 제 2 스프링(282a, 282b)의 압력에 의해 재실감지 센서가 천장에 고정 설치됨을 알 수 있다.9A and 9B, when the two
참조번호 290은 천장의 벽체를 나타내는 것으로, 두 개의 스프링 걸개를 천장의 설치 구조로 이용하는 재실감지 센서의 전원부는 천장의 벽체 내측에 매립되고, 초음파 센서 헤드부는 천장의 벽체 외측으로 노출되는 형태로 설치될 수 있다.
이와 같이 재실감지 센서를 설치하는데 스프링 걸개를 이용할 수 있는 바람직한 천장재로는, 예컨대 하드보드, 석고보드 등을 들 수 있다.As a preferable ceiling material that can use a spring hanger to install the occupancy sensor in this way, for example, a hard board, a gypsum board, etc. may be mentioned.
도 10은 나사 보드를 이용하여 재실감지 센서를 천장에 설치한 구조의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a structure in which an occupancy sensor is installed on a ceiling using a screw board.
도 10을 참조하면, 천장 혹은 벽면의 팔각박스에 직접 조립하게 되는 경우일 때, 초음파 센서 헤드부(100)의 나사홀과 팔각박스의 나사홀의 위치가 일치하므로 두 스프링 걸개를 제거하고 나사못으로 조립함으로써, 전원부(200)는 팔각박스의 내부로 들어가고, 초음파 센서 헤드부(100)만 외부로 노출되는 형태로 설치할 수 있다.Referring to FIG. 10 , when assembling directly to the octagonal box on the ceiling or wall, the screw hole of the
참조번호 290은 천장의 벽체를 나타내는 것으로, 나사 보드를 천장의 설치 구조로 이용하는 재실감지 센서의 전원부는 천장의 벽체 내측에 매립되고, 초음파 센서 헤드부는 천장의 벽체 외측으로 노출되는 형태로 설치될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various substitutions, modifications, and changes within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. It will be easy to see that this is possible. That is, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims described below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100 : 초음파 센서 헤드부
110 : 초음파 헤드 외부 커버
111. 121 : 플라스틱 결합구
120 : 초음파 헤드 내부 커버
130 : 조도 센서 PCB
131 : 조립식 조도 투과창
132 : 조도 조절기
140 : 초음파 센서 PCB
141 : 타이머 조절기
142 : 감도 조절기
143a : 제 1 진동자
143b : 제 1 수신자
144a : 제 2 진동자
144b : 제 2 수신자
150 : 초음파 헤드 프레임
200 : 전원부
210 : 전원부 프레임
211 : 서랍식 슬라이드 결합부
220 : 전원부 PCB
221 : 주계전기
230 : 타이머 보드
231 : 보조계전기
240 : 전원 터미널 단자
250 : 전원부 커버
260 : 터미널 커버
280a : 제 1 스프링 걸개
280b : 제 2 스프링 걸개
281a : 제 1 밀착 지지부
281b : 제 2 밀착 지지부
282a : 제 1 스프링
282b : 제 2 스프링
283a : 제 1 날개
283b : 제 2 날개100: ultrasonic sensor head unit
110: ultrasonic head outer cover
111. 121: plastic coupler
120: ultrasonic head inner cover
130: light sensor PCB
131: prefabricated illuminance transmission window
132: dimmer controller
140: ultrasonic sensor PCB
141: timer adjuster
142: sensitivity control
143a: first oscillator
143b: first recipient
144a: second oscillator
144b: second receiver
150: ultrasonic head frame
200: power unit
210: power supply frame
211: drawer type slide coupling part
220: power part PCB
221: main relay
230: timer board
231: auxiliary relay
240: power terminal terminal
250: power supply cover
260: terminal cover
280a: first spring hanger
280b : 2nd spring hanger
281a: first close contact support
281b: second close contact support
282a: first spring
282b: second spring
283a: first wing
283b: 2nd wing
Claims (6)
상기 천장의 벽체 내측에 매립되는 형태로 배치되며, 상기 초음파 센서 헤드부와 착탈 자유롭게 분리 가능한 구조로 결합되는 전원부를 포함하고,
상기 초음파 센서 헤드부의 내측에는 도플러 방식 기반의 초음파 센서 쌍이 장착되며,
상기 초음파 센서 PCB에는,
진동자와 수신자가 각 쌍을 이루며, 상기 독립 공간 내에서의 사람의 재실 여부를 감지하는 상기 초음파 센서와,
상기 초음파 센서가 사람을 감지한 후의 점등 유지시간을 설정하기 위한 타이머 조절기와,
상기 초음파 센서의 감지 감도를 조절하기 위한 감도 조절기가 장착되는
초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서.An ultrasonic sensor head portion disposed so as to be exposed to the outside of the wall of the ceiling of an independent space to which a person enters and exits;
It is disposed in a form buried inside the wall of the ceiling, and includes a power supply unit coupled to the ultrasonic sensor head in a detachably detachable structure,
A Doppler-based ultrasonic sensor pair is mounted inside the ultrasonic sensor head,
In the ultrasonic sensor PCB,
The ultrasonic sensor is a pair of a vibrator and a receiver, and the ultrasonic sensor detects whether a person is present in the independent space;
a timer controller for setting a lighting holding time after the ultrasonic sensor detects a person;
A sensitivity controller for adjusting the detection sensitivity of the ultrasonic sensor is mounted
An occupancy sensor based on the ultrasonic Doppler method.
상기 초음파 센서 헤드부와 상기 전원부는,
일측 측면으로 슬라이딩하는 슬라이드 레일 방식으로 착탈 자유롭게 조립되는
초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서.The method of claim 1,
The ultrasonic sensor head unit and the power supply unit,
It is a slide rail that slides to one side and can be detachably assembled.
An occupancy sensor based on the ultrasonic Doppler method.
상기 초음파 센서 헤드부는,
소정 크기의 내부 실장 공간을 갖는 구조의 초음파 헤드 외부 커버와,
플라스틱 결합 구조를 통해 상기 초음파 헤드 외부 커버에 결합되는 초음파 헤드 내부 커버와,
상기 초음파 헤드 내부 커버에 실장되는 구조로 장착되는 조도 센서 PCB 및 초음파 센서 PCB와,
상기 초음파 센서 헤드부와 상기 초음파 센서 PCB의 프레임 역할을 수행하며, 상기 초음파 헤드 외부 커버와 상기 초음파 헤드 내부 커버에 언더컷 구조로 결합되는 초음파 헤드 프레임을 포함하는
초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서.The method of claim 1,
The ultrasonic sensor head unit,
An ultrasonic head outer cover having a structure having an internal mounting space of a predetermined size;
an ultrasonic head inner cover coupled to the ultrasonic head outer cover through a plastic coupling structure;
an illuminance sensor PCB and an ultrasonic sensor PCB mounted on the ultrasonic head inner cover;
and an ultrasonic head frame that serves as a frame for the ultrasonic sensor head and the ultrasonic sensor PCB, and is coupled to the ultrasonic head outer cover and the ultrasonic head inner cover in an undercut structure
An occupancy sensor based on the ultrasonic Doppler method.
상기 조도 센서 PCB에는,
저항 조절기와,
상기 저항 조절기를 둘러싸는 형태를 갖는 조립식 조도 투과창과,
상기 초음파 센서 쌍의 동작을 정지시키는 조도를 설정하기 위한 조도 조절기가 장착되는
초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서.4. The method of claim 3,
On the illuminance sensor PCB,
resistance regulator and
A prefabricated illuminance transmission window having a shape surrounding the resistance regulator;
An illuminance controller for setting an illuminance that stops the operation of the ultrasonic sensor pair is mounted
An occupancy sensor based on the ultrasonic Doppler method.
상기 전원부의 양단에 수직으로 배치되며, 재실감지 센서를 상기 천장의 소정 위치에 설치하기 위한 구조를 갖는 제 1 스프링 걸개와 제 2 스프링 걸개를 더 포함하고,
상기 제 1 스프링 걸개와 제 2 스프링 걸개 각각은,
상기 전원부의 일측 외면에 맞닿는 밀착 지지부와,
상기 밀착 지지부의 일단에 고정된 스프링과,
상기 스프링에 고정 연결된 날개로 구성되는
초음파 도플러 방식 기반의 재실감지 센서.The method of claim 1,
A first spring hanger and a second spring hanger disposed vertically at both ends of the power supply unit and having a structure for installing an occupancy sensor at a predetermined position on the ceiling further include,
Each of the first spring hanger and the second spring hanger,
And a close support portion in contact with the outer surface of one side of the power supply,
a spring fixed to one end of the close support part;
consisting of a wing fixedly connected to the spring
An occupancy sensor based on the ultrasonic Doppler method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210114688A KR102396495B1 (en) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | Occupancy sensing sensor based on ultrasonic doppler type |
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KR1020210114688A KR102396495B1 (en) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | Occupancy sensing sensor based on ultrasonic doppler type |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000131138A (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-12 | Nippon Aleph Corp | Detecting device |
KR20110009139U (en) * | 2010-03-19 | 2011-09-27 | 유필순 | Sensor light |
KR20150004150A (en) | 2013-07-02 | 2015-01-12 | 현대모비스 주식회사 | Ultrasonic sensor assembly |
KR101796136B1 (en) * | 2015-03-13 | 2017-11-10 | 파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤 | Detection device, load control device, and load control system |
-
2021
- 2021-08-30 KR KR1020210114688A patent/KR102396495B1/en active IP Right Grant
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