KR102457149B1 - 센서등 및 센서등을 위한 센서 모듈 - Google Patents

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Abstract

감지 영역내 피사체의 존재를 감지하여 광원의 턴온 상태를 유지시킬 수 있는 센서등이 제공된다. 센서등은, 램프, 입력된 턴온 신호에 따라 상기 램프를 턴온 및 턴오프하는 램프 드라이버, 및 감지 영역으로 피사체의 진입을 감지하고, 진입 후 상기 감지 영역내에 위치한 피사체의 존재를 감지하고, 상기 피사체의 진입 감지시 상기 턴온 신호의 출력을 시작하며, 상기 피사체의 존재가 감지되는 동안 상기 턴온 신호의 출력을 유지하는 센서 모듈을 포함할 수 있다.

Description

센서등 및 센서등을 위한 센서 모듈{Sensor lamp and sensor module for sensor lamp}
본 발명은 센서 모듈에 관한 것이다.
센서등은, 건물 출입구, 계단, 주차장 등에 설치된 광원 장치이다. 센서등은, 일정한 감지 영역에 사람이 진입하면, 이를 감지하여 턴온되며, 일정 시간이 경과하면 턴오프된다. PIR(pyroelectric infrared) 센서는, 온도 변화를 감지하면, 자체의 저항값이 변경된다. PIR 센서에 의해, 감지 영역 내에 사람이 진입하면, 센서등이 턴온되며, 일정 시간이 경과한 후 턴오프된다.
인체로부터 나오는 열을 감지하는 PIR 센서는, 사람의 체열과 주변 온도간 차이가 작은 환경에서, 감도가 저하될 수 있다. 한편, 감지 영역내에 사람이 오랫동안 머무르는 경우에도, PIR 센서가 감지 영역 내 온도 변화를 감지하지 못한다. 이를 보완하기 위해, PIR 센서가 감지 영역에 진입한 사람을 감지하면, 타이머를 구동하여 일정 시간 동안 광원이 턴온 상태를 유지할 수 있다. 하지만, 턴온 상태는, 미리 설정된 시간 동안만 유지되므로, 활동성이 낮은 상태, 예를 들어, 센서등 아래에 서 있거나 앉아 있는 경우, 사람은 센서등을 다시 턴온시키기 위해 몸을 움직여야 한다.
센서등의 감지 영역내 피사체의 존재를 감지하여 광원의 턴온 상태를 유지시킬 수 있는 센서 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 감지 영역내 피사체의 존재를 감지하여 광원의 턴온 상태를 유지시킬 수 있는 센서등이 제공된다. 센서등은, 램프, 입력된 턴온 신호에 따라 상기 램프를 턴온 및 턴오프하는 램프 드라이버, 및 감지 영역으로 피사체의 진입을 감지하고, 진입 후 상기 감지 영역내에 위치한 피사체의 존재를 감지하고, 상기 피사체의 진입 감지시 상기 턴온 신호의 출력을 시작하며, 상기 피사체의 존재가 감지되는 동안 상기 턴온 신호의 출력을 유지하는 센서 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 감지 영역은, 상기 피사체의 온도를 감지하여 상기 피사체의 진입을 감지하기 위한 제1 감지 영역, 및 복수의 서브 감지 영역으로 구성되며 상기 복수의 서브 감지 영역별 밝기를 감지하기 위한 제2 감지 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 감지 영역에 진입한 피사체를 감지하여 센서등에 턴온 신호를 제공하는 센서 모듈이 제공된다. 센서 모듈은, 제1 감지 영역에 진입한 피사체로부터 방사된 원적외선을 감지하여 진입 감지 신호를 출력하는 PIR(pyroelectric infrared) 센서, 복수의 서브 감지 영역으로 구성된 제2 감지 영역에 대해, 상기 복수의 서브 감지 영역별 밝기를 측정하여 감지 패턴을 출력하는 패턴 센서, 상기 제1 감지 영역으로부터 입사된 원적외선을 상기 PIR 센서에 집중시키며 상기 제2 감지 영역으로부터 입사된 가시광을 상기 패턴 센서에 집중시키는 광학계, 상기 피사체가 상기 제1 감지 영역에 진입하기 전에 상기 제2 감지 영역에 대해 획득한 기준 패턴을 저장하는 패턴 저장부, 상기 감지 패턴을 상기 기준 패턴과 비교하여, 두 패턴 사이에 차이가 발생하면 존재 감지 신호를 출력하는 패턴 비교부 및 상기 진입 감지 신호에 의해 턴온 신호의 출력을 시작하며, 상기 존재 감지 신호가 입력되는 동안 상기 턴온 신호의 출력을 유지하는 턴온신호 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 광학계는, 프레넬 면이 상기 PIR 센서 및 상기 패턴 센서를 향하도록 배치된 프레넬 렌즈이고, 상기 프레넬 렌즈는, 상기 패턴 센서에 대응하는 위치에 형성된 관통홀을 포함하며, 상기 원적외선을 상기 PIR 센서를 향해 굴절시키며, 상기 가시광을 상기 패턴 센서를 향해 굴절시키는 패턴 센서용 렌즈는, 상기 관통홀 내에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 상기 프레넬 면은, 상기 관통홀이 형성된 중심면, 및 상기 중심면을 둘러싸는 복수의 띠 형태의 곡면을 포함하며, 상기 복수의 띠 형태의 곡면은 상기 중심면을 기준으로 좌우비대칭하게 형성될 수 있다.
일 실시예로, 상기 광학계는, 볼록면이 상기 PIR 센서 및 상기 패턴 센서를 향하도록 배치된 볼록 렌즈이고, 상기 볼록 렌즈는, 상기 패턴 센서에 대응하는 위치에 형성된 관통홀을 포함하며, 상기 원적외선을 상기 PIR 센서를 향해 굴절시키며, 상기 가시광을 상기 패턴 센서를 향해 굴절시키는 패턴 센서용 렌즈는, 상기 관통홀 내에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 상기 턴온신호 출력부는, 턴온 유지 시간 동안 구동하는 타이머, 상기 진입 감지 신호에 의해 상기 타이머를 시작시키며, 상기 존재 감지 신호에 의해 상기 타이머의 구동을 유지시키는 타이머 제어부 및 상기 타이머가 구동하는 동안 상기 턴온 신호를 출력하는 신호 발생부를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 감지 영역 또는 상기 제2 감지 영역의 온도를 측정하며, 상기 온도가 임계 온도 이상이면 오버라이드 신호를 출력하는 온도 센서를 더 포함하되, 상기 오버라이드 신호가 입력되면, 상기 턴온신호 출력부는, 상기 PIR 센서를 비활성화시키고, 상기 패턴 센서는 활성화시키며, 최초로 입력된 존재 감지 신호에 의해 턴온 신호의 출력을 시작할 수 있다.
일 실시예로, 상기 패턴 센서는, m x n 또는 n x n (m, n≥2) 배열된 조도 센서를 포함하고, 상기 복수의 수광부는, 상기 제2 감지 영역을 구성하는 상기 복수의 서브 감지 영역에 각각 대응할 수 있다.
일 실시예로, 상기 패턴 센서는, 상기 복수의 조도 센서에 의해 상기 제2 감지 영역 전체의 조도를 측정할 수 있다.
일 실시예로, 상기 패턴 저장부는, 초기 설정 모드로 진입을 확인하기 위한 설정 신호를 더 저장하며, 상기 패턴 비교부는, 연속적으로 획득된 감지 패턴들을 비교하여 상기 설정 신호가 입력되었는지를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 센서 모듈은, 감지 영역으로 피사체의 진입뿐 아니라 감지 영역내에 피사체가 존재하는지도 감지하여, 광원의 턴온 상태를 유지시킴으로써, 사용자 편의성을 증가시킬 수 있다. 특히, 감지 영역내에 피사체가 오래 머무르거나 감지 영역내 온도가 높아서, 온도 변화를 감지하기 어려운 환경에서 발생하는 감지 불능 또는 오작동을 해결할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 센서 모듈은, 센서등의 PIR 모듈과 교체 가능한 형태로 구현되어 기존 센서등의 성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다. 특히, 첨부된 도면들은, 발명의 이해를 돕기 위해서, 일부 구성 요소를 다소 과장하여 표현하고 있다. 도면은 발명을 이해하기 위한 수단이므로, 도면에 표현된 구성 요소의 폭이나 두께 등은 실제 구현시 달라질 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 센서등을 위한 센서 모듈의 동작 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 센서등을 위한 센서 모듈의 일 실시예를 기능적으로 예시한 블록도이다.
도 3은 센서등을 위한 센서 모듈의 광학계를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 센서등을 위한 센서 모듈의 동작 방법을 예시적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 센서등을 위한 센서 모듈이 온도 변화에 적응적으로 동작하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 센서등을 위한 센서 모듈의 다른 실시예를 기능적으로 예시한 블록도이다.
도 7은 센서등을 위한 센서 모듈의 설정 방식을 예시적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명될 기능, 특징, 실시예들은, 단독으로 또는 다른 실시예와 결합하여 구현될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위가 첨부된 도면에 도시된 형태에만 한정되는 것이 아님을 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 용어 중 “실질적으로”, “거의”, “약” 등과 같은 표현은 실제 구현시 적용되는 마진이나 발생가능한 오차를 고려하기 위한 표현이다. 예를 들어, “실질적으로 90도”는 90도일 때의 효과와 동일한 효과를 기대할 수 있는 각도까지 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 다른 예로, “거의 없는”은 무엇인가가 미미하게 존재하더라도 무시할 수 있는 정도까지 포함하는 의미로 해석되어야 한다.
한편, 특별한 언급이 없는 한, “측면”, 또는 “수평”은 도면의 좌우 방향을 언급하기 위한 것이며, “수직”은 도면의 상하 방향을 언급하기 위한 것이다. 또한, 특별히 정의되지 않는 한, 각도, 입사각 등은 도면에 표시된 수평면에 수직한 가상의 직선을 기준으로 한다.
첨부된 도면 전체에 걸쳐서, 동일하거나 유사한 요소는 동일한 도면 부호를 사용하여 인용된다.
도 1은 센서등을 위한 센서 모듈의 동작 방식을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 센서등(10)은 센서 모듈에 의해 정의되며 실질적으로 중복된 제1 및 제2 감지 영역(20, 30)을 가진다. 센서등(10)은, 건물의 출입구, 계단 등에 설치되며, 제1 및 제2 감지 영역(20, 30)은 그 하부에 형성된다. 감지 영역(20, 30)은 3차원 공간이지만, 설명의 편의를 위해, 이하에서는, 감지 영역(20, 30)의 형태를 지면에 투영된 형태로 단순화한다. 제1 감지 영역(20)은, 피사체, 예를 들어, 사람(40)의 진입을 감지하여 광원을 턴온하기 위해 형성된 영역이며, 제2 감지 영역(30)은, 사람(40)의 존재를 감지하여 사람(40)이 영역 내에 있는 동안 턴온된 광원을 유지하기 위해 형성된 영역이다. 도 1에서, 제1 감지 영역(20)은 거의 원형으로, 제2 감지 영역(30)은 사각형으로 예시되어 있으나, 이는 예시일 뿐이다. 따라서, 제1 감지 영역(20)과 제2 감지 영역(30)은, 동일하거나, 부분적으로 일치하거나, 어느 하나가 나머지를 포함(이하 중첩으로 총칭함)할 수 있다.
제1 감지 영역(20)은, 피사체의 온도, 예를 들어, 사람(40)의 체열을 감지할 수 있는 PIR(pyroelectric infrared) 센서에 의해 형성될 수 있다. PIR 센서는, 2 또는 4개의 센싱부로 구성되며 각 센싱부는 독립된 서브 감지 영역을 형성할 수 있다. 이를 통해, PIR 센서는 사람(40)의 진입 방향을 감지할 수도 있다. 제2 감지 영역(30)은, 복수의 서브 감지 영역으로 구성되며, 복수의 서브 감지 영역별로 밝기를 감지할 수 있는 패턴 센서에 의해 형성된다. 패턴 센서는, 밝기를 감지할 수 있는 m x n 또는 n x n 수광부(m, n≥2)로 구성되며, 각 수광부는 서브 감지 영역별 밝기를 감지할 수 있다. 패턴 센서는, 영상을 촬영하는 CMOS 또는 CCD 센서와 구분될 수 있다. 감지 영역을 촬영하여 사람(40)의 진입 및 존재를 확인하는 센서등은, 제조 및 설치에 많은 비용이 소요되며, 특히, 사생활 침해의 소지가 있다. 이에 반해, 패턴 센서는, 감지 영역내 밝기 변화만으로 사람(40)의 존재를 감지할 수 있어서, 센서등(10)에 일체화할 수 있으며, 사생활 침해를 유발하지 않는다.
센서 모듈은, 제1 감지 영역(20) 내로 피사체, 예를 들어, 사람(40)이 진입하면, 광원을 턴온시키며, 제2 감지 영역(30)의 밝기 패턴을 이용하여, 사람(40)이 제2 감지 영역(20)을 벗어날 때까지 광원이 계속 턴온되도록 한다. 밝기 패턴은, 기준 패턴(30ref)과 감지 패턴(30det)을 포함한다. 기준 패턴(30ref)은, 광원이 턴온되고 제2 감지 영역(30) 내에 사람(40)이 존재하지 않는 상태에서 획득한 밝기 패턴으로, 사람(40)의 존재 여부를 판단하기 위한 기준으로 이용된다. 제2 감지 영역(30)이 제1 감지 영역(20)과 일치하거나 클 경우, 기준 패턴(30ref)은 미리 설정될 수 있다. 반대로, 제2 감지 영역(30)이 제1 감지 영역(20)보다 작은 경우, 최초로 획득된 감지 패턴이 기준 패턴으로 이용될 수도 있다. 감지 패턴(30det)은, 사람(40)의 진입이 감지된 이후에 획득된 밝기 패턴이다.
기준 패턴(30ref) 및 감지 패턴(30det)은, 광원에 의해 조사된 빛이 서브 감지 영역에서 반사되었을 때의 밝기를 나타낸다. 기준 패턴(30ref) 획득시, 감지 영역 내에 사람은 존재하지 않지만, 임의의 물체, 예를 들어, 출입문, 가구, 난간 등은 존재할 수 있다. 따라서 기준 패턴(30ref)은, 센서등(10)이 설치된 위치별로 상이하게 생성될 수 있다. 감지 패턴(30det)은, 서브 감지 영역 및 사람(40)에 의해 반사되는 빛의 밝기를 나타낸다. 예시된 기준 패턴(30ref)에서, 5 x 5 서브 감지 영역들 각각은, 상이한 밝기를 가지며, 감지 영역에 사람이 없다면, 주변 밝기에 의한 영향을 어느 정도는 받더라도, 상대적인 밝기 차이를 유지할 수 있다. 감지 영역내로 사람이 진입하면, 사람이 위치한 하나 이상의 서브 감지 영역의 밝기가 변경된다. 예시된 감지 패턴(30det)에서, 사람이 3개의 서브 감지 영역(31, 32, 33)에 위치하여, 3개의 감지 영역(31, 32, 33)의 밝기가, 기준 패턴(30ref)의 대응하는 감지 영역(31, 32, 33)의 밝기와 달라졌다.
추가적으로, 제2 감지 영역(30)은, 사람(40)의 진입 및 존재를 감지할 수 있다. 온도 변화를 감지하기 어려운 환경에서, 센서 모듈은 제1 감지 영역(20)을 비활성화하고 제2 감지 영역(30)을 통해서만 사람의 진입 및 존재를 감지할 수 있다.
도 2는 센서등을 위한 센서 모듈의 일 실시예를 기능적으로 예시한 블록도로, (a)는 센서등(10)에 결합된 센서 모듈(100)을 나타내며, (b)는 턴온신호 출력부(160)의 일 예를 각각 나타낸다.
도 2의 (a)를 참조하면, 센서 모듈(100)은, 광학계(110), PIR 센서(120), 패턴 센서(130), 패턴 비교부(140), 패턴 저장부(150), 및 턴온신호 출력부(160)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 센서 모듈(100)은, 온도 센서(170)를 더 포함할 수 있다. 한편, 센서등(10)은, 램프 구동부(200) 및 램프(210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 램프 구동부(200)는, 인가된 전력을 직접 램프(210)에 공급하는 스위치이거나, 인가된 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 램프(210)에 공급하는 SMPS 및/또는 LED 드라이버이며, 램프(210)는 LED일 수 있다.
광학계(110)는, 센서 모듈(100)의 하우징(미도시)에 배치되며, 센서 모듈(100)로 입사된 빛을 PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)를 향하도록 한다. 즉, 광학계(110)의 표면은 외부로 노출되며, 이면은 PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)를 향한다. PIR 센서(120)로 입사하는 빛은, 인체에서 발산하는 원적외선이며, 패턴 센서(130)로 입사하는 빛은, 가시광 대역에만 속하는 빛 또는 가시광뿐 아니라 약 830 내지 약 900nm 대역에 속하는 근적외선 대역에 속하는 빛일 수 있다(이하 가시광으로 총칭함). 광학계(110)는, PIR 센서용 광학계와 패턴센서용 광학계가 서로 이격되어 배치될 수 있으나, 도 3에 예시된 광학계(110, 111, 112, 113)와 같이, 하나의 광학계로 원적외선 및 가시광을 PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)에 각각 집중시킬 수도 있다.
광학계(110, 111, 112, 113)는, 공통적으로, 원적외선을 집광하는 PIR 센서 영역과 가시광을 집광하는 패턴 센서 영역을 포함한다. PIR 센서 영역은, 원적외선 이외의 대역에 속한 빛을 차단하기 위해, 가시광에 대해 불투명한 소재로 형성되며, 패턴 센서 영역은, 가시광을 통과시키기 위해, 원적외선에 대해 불투명한 소재로 형성될 수 있다. PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)는, 예를 들어, 감지 영역을 향하도록 PCB(Printed circuit board)상에 배치되며, 이 둘은 서로 이격될 수 있다. 두 센서간 이격 거리에 비해, 센서 모듈(100)로부터 감지 영역까지의 거리가 상대적으로 크기 때문에, 두 센서간 감지 영역은 실질적으로 중첩할 수 있다.
PIR 센서(120)는, 감지 영역에 진입한 사람의 체열에 의해 발생한 약 900nm 대역에 속하는 원적외선을 감지한다. 이를 위해, PIR 센서(120)는, 하나 또는 복수의 센싱부를 포함할 수 있다. 센싱부는, 체열에 의해 저항값이 변경되는 소재로 형성될 수 있다. PIR 센서(120)가 m x n 또는 n x n 배열된 복수의 센싱부(m, n≥2)를 포함하는 경우, 제1 감지 영역(20)은 m x n 또는 n x n개의 서브 감지 영역을 포함할 수 있다. m x n 또는 n x n개의 서브 감지 영역을 통해, 사람의 이동 방향이 파악될 수 있다. PIR 센서(120)는, 감지 영역으로 사람이 진입하면, 진입 감지 신호를 출력한다.
패턴 센서(130)는, 가시광으로 감지 영역에 진입한 사람의 존재를 감지한다. 이를 위해, 패턴 센서(130)는, m x n 또는 n x n 배열된 복수의 수광부(m, n≥2)를 포함한다. 하나의 수광부는, 제2 감지 영역(30)을 구성하는 복수의 서브 감지 영역 중 해당 수광부에 대응하는 서브 감지 영역의 밝기를 감지할 수 있다. 예를 들어, 수광부는 서브 감지 영역의 밝기를 감지하는 조도 센서일 수 있다. 일 실시예로, 패턴 센서(130)는, 진입 감지 신호를 수신, 즉, 턴온된 램프(210)가 제2 감지 영역(30)에 일정 밝기 이상의 빛을 조사할 때, 감지 패턴을 일정 주기로 생성할 수 있다. 패턴 센서(130)가 생성한 감지 패턴은, 서브 영역별 밝기만을 나타낸다. 다른 실시예로, 패턴 센서(130)는, 감지 영역의 온도가 일정 온도 이상이면, 진입 감지 신호와 무관하게, 감지 패턴을 일정 주기로 생성할 수 있다. 이 때, 최초로 출력된 존재 감지 신호는, 진입 감지 신호로 이용될 수 있다. 여기서, 감지 영역이 어두우면, 패턴 센서(130)가 가시광만으로는 서브 영역의 밝기를 감지할 수 없으므로, 패턴 센서(130)는 근적외선도 감지할 수 있다. 한편, 패턴 센서(130)는, 사람의 존재를 감지하는 기준으로 사용하는 기준 패턴을 생성할 수 있다.
패턴 비교부(140)는, 패턴 저장부(150)에 저장된 기준 패턴과 패턴 센서(130)가 생성한 감지 패턴을 비교한다. 비교 결과, 감지 패턴이 기준 패턴과 상이하면, 패턴 비교부(140)는 감지 영역 내 사람이 존재함을 나타내는 존재 감지 신호를 출력한다. 반면, 감지 패턴이 기준 패턴과 실질적으로 동일하면, 패턴 비교부(140)는, 존재 감지 신호를 출력하지 않거나, 감지 영역 내 사람이 존재하지 않음을 나타내는 턴온 종료 신호를 출력할 수 있다.
턴온신호 출력부(160)는, PIR 센서(120) 및 패턴 비교부(140)의 출력의 조합에 의해 램프 구동부(200)를 동작시키는 턴온 신호를 생성하며, 패턴 비교부(140)의 출력에 의해 턴온 신호의 출력을 유지한다.
일 실시예로, 턴온신호 출력부(160)는, PIR 센서(120)가 진입 감지 신호를 출력하면, 턴온 신호를 출력하기 시작하며, 존재 감지 신호가 입력되는 동안, 턴온 신호의 출력을 유지한다. 도 3의 (b)에 예시된 바와 같이, 턴온신호 출력부(160)는, 턴온 유지 시간 동안 구동하는 타이머(161), 진입 감지 신호 및 존재 감지 신호에 의해, 타이머(161)의 구동(시작, 일시정지/재시작, 재설정 등)을 유지시키는 타이머 제어부(162), 및 타이머(161)가 구동하는 동안 턴온 신호를 출력하는 신호 발생부(163)를 포함할 수 있다. 타이머 제어부(162)는, 진입 감지 신호에 의해 타이머(163)를 시작하며, 존재 감지 신호에 의해, 타이머(163)를 정지시키거나 재설정(즉, 다시 턴온 유지 시간으로 설정)할 수 있다.
다른 실시예로, 턴온신호 출력부(160)는, 온도 센서(170)에 의해, 존재 감지 신호를 진입 감지 신호로 이용할 수 있다. 센서등(10)이 설치된 장소의 온도가 상승하여 PIR 센서(120)의 온도 민감도가 저하되면, PIR 센서(120)는, 사람이 제1 감지 영역(20) 내로 진입하더라도 이를 감지하지 못하거나, 반대로 사람이 제1 감지 영역(20)에 진입하지 않았는데도 진입 감지 신호를 출력할 수 있다. PIR 센서(120)의 오동작으로 인한 문제점을 해결하기 위해서, 일정 온도 이상이면, 턴온신호 출력부(160)는 패턴 비교부(140)가 존재 감지 신호를 진입 감지 신호로 취급하여 턴온 신호를 출력할 수 있다. 이를 위해, 온도 센서(170)는, 주변 온도가 PIR 센서의 정상 동작 온도 범위 이상이면, 오버라이드 신호를 출력한다. 도 3의 (b)에 예시된 바와 같이, 턴온신호 출력부(160)는, 오버라이드 신호에 의해, PIR 센서(120)를 비활성화시키며, 패턴 센서(130)를 활성화시키는 센서 동작 제어부(164)를 포함할 수 있다. 한편, PIR 센서(120)가 비활성화된 후 존재 감지 신호가 입력되면, 타이머 제어부(162)는, 타이머(161)를 시작시켜 턴온 신호가 출력되도록 한다. 추가적으로, 센서 모듈(100)은, 근적외선 LED(미도시)를 더 포함할 수 있다. 근적외선 LED는, PIR 센서(120) 비활성화될 때 활성화되거나, PIR 센서(120) 비활성화된 후 감지 영역의 밝기가 일정 밝기 이하로 감소하면 활성화될 수 있다.
도 3은 센서등을 위한 센서 모듈의 광학계를 예시적으로 설명하기 위한 도면으로, (a) 내지 (d)는 광학계의 다양한 구조를 각각 나타낸다.
도 3의 (a)에서, 일 실시예에 따른 광학계(110)는, 관통홀(110c)이 형성된 프레넬 렌즈(즉, PIR 센서 영역)이며, 관통홀(110c)에는 볼렌즈(즉, 패턴 센서 영역)(131)가 배치될 수 있다. 프레넬 렌즈는, 볼록 렌즈의 곡면이 서로 분할된 프레넬 면 및 프레넬 면의 반대편에 위치한 대향면을 포함하며, 프레넬 면이 PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)를 향하도록 배치될 수 있다. 프레넬 면은, 원형의 중심 곡면(110a)과 중심 곡면(110a)을 둘러싼 띠 형태의 원형 곡면들(110b)을 포함할 수 있다. 여기서, 중심 곡면(110a)과 원형 곡면(110b)은 동심일 수 있다. 중심 곡면(110a)은 PIR 센서(120)에 대응하며, 관통홀(110c)은 패턴 센서(130)에 대응한다. 프레넬 렌즈는, 가시광에 대해서는 불투명하지만 원적외선에 대해서는 투명한 소재, 예를 들어, HDPE(High density polyethylene)로 형성되어, 원적외선을 집광한다. 한편, 볼렌즈는, 가시광에 대해서는 투명하지만, 원적외선에 대해서는 불투명한 소재로 형성되어, 가시광을 집광한다. 감지 영역으로부터 입사된 원적외선은, 프레넬 면에서 굴절되어 PIR 센서(120)를 향한다. 한편, 감지 영역으로부터 입사된 가시광은, 관통홀(110c)에 의해 대향면에 노출된 볼렌즈(131)로 입사한 후, 관통홀(110c)에 의해 프레넬 면에 노출된 볼 렌즈(131)로부터 나와 패턴 센서(130)를 향한다. 볼렌즈(131) 대신에, 홀렌즈(132)가 적용될 수도 있으므로, 이하에서는 패턴 센서용 렌즈로 총칭한다.
도 3의 (b)에서, 다른 실시예에 따른 광학계(111)는, 관통홀(111b)이 형성된 볼록 렌즈(즉, PIR 센서 영역)이며, 관통홀(111b)에는 패턴 센서용 렌즈(즉, 패턴 센서 영역)(132)가 배치될 수 있다. 볼록렌즈는, PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)를 향하는 볼록면(111a) 및 볼록면(111a)의 반대편에 위치한 대향면을 포함할 수 있다. 여기서, 대향면은 평면 또는 볼록면일 수 있다. 볼록면(111a)의 중심은 PIR 렌즈(120)와 실질적으로 동일한 축상에 위치하며, 관통홀(111b)은 패턴 센서(130)에 대응한다. 볼록 렌즈는, 가시광에 대해서는 불투명하지만 원적외선에 대해서는 투명한 소재로 형성되어, 원적외선을 집광한다. 한편, 패턴 센서용 렌즈는, 가시광에 대해서는 투명하지만, 원적외선에 대해서는 불투명한 소재로 형성되어, 가시광을 집광한다. 감지 영역으로부터 입사된 원적외선은, 볼록면(111a)에서 굴절되어 PIR 센서(120)를 향한다. 한편, 감지 영역으로부터 입사된 가시광은, 관통홀(111b)에 의해 대향면에 노출된 패턴 센서용 렌즈(132)의 하부 곡면으로 입사한 후, 관통홀(111b)에 의해 볼록면(111a)에 노출된 패턴 센서용 렌즈(132)의 상부 곡면으로부터 나와 패턴 센서(130)를 향한다.
도 3의 (c)에서, 또 다른 실시예에 따른 광학계(112)는, 패턴 센서용 렌즈(즉, 패턴 센서 영역)(133)가 배치될 관통홀(112c)이 중심면(112a)에 형성된 프레넬 렌즈(즉, PIR 센서 영역)이다. 프레넬 렌즈는, 볼록 렌즈의 곡면이 서로 분할된 프레넬 면 및 프레넬 면의 반대편에 위치한 대향면을 포함하며, 프레넬 면이 PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)를 향하도록 배치될 수 있다. 프레넬 면은, 광학계(112)의 중심으로부터 좌측에 형성된 중심면(112a)과 중심면(112a)을 둘러싼 띠 형태의 곡면들(112b)을 포함할 수 있다. 즉, 광학계(112)의 중심과 프레넬 면의 중심은 서로 일치하지 않아서, 프레넬 면은, 좌우 비대칭할 수 있다. 이로 인해, 중심면(112a)은 패턴 센서(130)에 대응하며, 광학계(112)의 중심은 PIR 센서(120)에 대응한다. 프레넬 렌즈는, 가시광에 대해서는 불투명하지만 원적외선에 대해서는 투명한 소재로 형성되어, 원적외선을 집광한다. 한편, 패턴 센서용 렌즈는, 가시광에 대해서는 투명하지만, 원적외선에 대해서는 불투명한 소재로 형성되어, 가시광을 집광한다. 감지 영역으로부터 입사된 원적외선은, 프레넬 면에서 굴절되어 PIR 센서(120)를 향한다. 한편, 감지 영역으로부터 입사된 가시광은, 관통홀(112c)에 의해 대향면에 노출된 패턴 센서용 렌즈(133)로 입사한 후, 관통홀(112c)에 의해 중심면(112a)에 노출된 패턴 센서용 렌즈(133)로부터 나와 패턴 센서(130)를 향한다.
도 3의 (d)에서, 또 다른 실시예에 따른 광학계(113)는, 관통홀(113b)이 일측에 형성된 돔 렌즈이다. 돔 렌즈는, 복수의 볼록 렌즈(113a)가 형성된 내측면 및 내측면의 반대편에 위치한 대향면을 포함한다. 내측면은 PIR 센서(120) 및 패턴 센서(130)를 향하며, 대향면은 감지 영역을 향한다. 돔 렌즈는 가시광에 대해서는 불투명하지만 원적외선에 대해서는 투명한 소재로 형성되어, 원적외선을 집광한다.. 복수의 볼록 렌즈(113a)는, 대향면을 향해 입사한 원적외선을 PIR 센서(120)로 집중시킨다. 한편, 감지 영역으로부터 입사된 가시광은, 관통홀(113b)에 의해 대향면에 노출된 패턴 센서용 렌즈(134)로 입사한 후, 관통홀(113b)에 의해 내측면(113a)에 노출된 패턴 센서용 렌즈(134)로부터 나와 패턴 센서(130)를 향한다.
도 4는 센서등을 위한 센서 모듈의 동작 방법을 예시적으로 설명하기 위한 흐름도로, (a)는 존재 감지 신호에 의해 턴온 상태가를 유지시키는 센서 모듈의 개략적인 동작 방법을 나타내며, (b)는, 타이머를 구비한 센서 모듈의 동작 방법을 나타낸다.
도 4의 (a)를 먼저 참조하면, PIR 센서(120)가 제1 감지 영역 내에 진입한 사람을 감지한다(200). 감지 영역은, PIR 센서(120)가 사람의 체온을 감지하는 제1 감지 영역(20)과 패턴 센서(130)가 사람의 존재를 감지하는 제2 감지 영역(30)을 포함하며, 제1 감지 영역(20)과 제2 감지 영역(30)은 중첩할 수 있다. PIR 센서(120)는, 진입 감지 신호를 출력한다.
턴온신호 출력부(160)가 턴온 신호를 램프 드라이버(200)에 출력한다(210). 턴온 신호에 의해, 램프 드라이버(200)는 램프(210)를 턴온하여 일정 밝기의 빛을 감지 영역에 조사한다.
패턴 센서(130)가 제2 감지 영역(30)의 감지 패턴을 생성한다(220). 감지 패턴은, 제2 감지 영역(30)을 구성하는 복수의 서브 감지 영역별 밝기이다.
센서 모듈(100)은, 제2 감지 영역(30) 내에 존재하는 사람을 감지한다(230). 패턴 비교부(140)는, 패턴 센서(130)가 생성한 감지 패턴을, 기준 패턴과 비교한다. 양 패턴 사이에 차이가 발생하면, 제2 감지 영역(30) 내에 사람이 존재하는 것을 나타낸다. 양 패턴 사이에 차이가 있으면, 패턴 비교부(140)는, 존재 감지 신호를 출력하며, 일정 시간 경과 후 다시 감지 패턴을 생성하여 기준 패턴과의 비교를 반복한다.
양 패턴 사이에 차이가 더 이상 발생하지 않으면, 센서 모듈(100)은 턴온 신호의 출력을 정지한다(240). 이에 따라, 램프 드라이버(200)는 램프(210)를 턴오프한다.
다음으로, 도 4의 (b)를 참조하면, PIR 센서(120)가 제1 감지 영역 내에 진입한 사람을 감지한다(200). PIR 센서(120)는, 진입 감지 신호를 출력한다.
진입 감지 신호가 입력되면, 타이머 제어부(162)가 타이머를 구동하며, 이에 따라 신호 발생부(163)가 턴온 신호를 램프 드라이버(200)에 출력한다(211). 타이머 제어부(162)는, 타이머(161)를 턴온 유지 시간, 예를 들어, 10초로 설정할 수 있다. 따라서 신호 발생부(163)는 타이머(161)가 10초후 정지할 때까지 턴온 신호를 출력한다(212).
패턴 센서(130)가 제2 감지 영역(30)의 감지 패턴을 생성하며(220), 패턴 비교부(140)는, 감지 패턴과 기준 패턴을 비교한다(231). 양 패턴 사이에 차이가 있으면, 패턴 비교부(140)는, 존재 감지 신호를 출력한다. 존재 감지 신호가 출력되면, 단계 211에서, 타이머(161)가 일시정지되거나 재설정된다. 이후 단계 220 및 230이 반복 실행된다. 한편, 존재 감지 신호가 출력되지 않으면, 타이머(161)는 턴온 유지 시간이 경과한 후 만료되며, 이로 인해, 센서 모듈(100)은 턴온 신호의 출력을 정지한다(240).
도 5는 센서등을 위한 센서 모듈이 온도 변화에 적응적으로 동작하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 흐름도로, (a)는 감지 영역의 온도에 따른 센서 출력을 나타내며, (b)는 감지 영역의 온도에 따른 동작 방법을 나타낸다.
도 5의 (a)를 참조하면, PIR 센서(120)의 온도 민감도가 현저히 감소하는 임계 온도 T th 를 기준으로, 센서 모듈(100)의 동작이 달라질 수 있다. PIR 센서(120)의 온도 민감도는, 감지 영역내 온도가 임계 온도 T th 이하더라도, 사람이 감지 영역내에 오래 머무르는 경우에도 저하될 수 있다. 이로 인해, PIR 센서(120)는 진입 감지 신호를 더 이상 생성하지 않게 되어, 턴온 유지 시간이 만료하면 램프가 턴오프된다. 이를 방지하기 위해, 감지 영역 내에 사람이 존재하는지를 주기적으로 감지하여, 램프의 턴온 상태를 유지할 수 있다.
한편, 감지 영역내 온도가 임계 온도 T th 이상이면, PIR 센서(120)로 인한 센서등(10)의 오동작을 방지하기 위해, 존재 감지 신호만으로 램프를 턴온 및 턴오프시킬 수 있다. 이를 위해, PIR 센서(120)는 비활성화되거나 PIR 센서(120)가 출력한 진입 감지 신호는 무시될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 온도 센서(170)는, 감지 영역 내 온도가 임계 온도 T th 이상이면, 오버라이드 신호를 출력한다(300). 감지 영역 내 온도가 임계 온도 T th 이상이면, 센서 모듈(100)은, PIR 센서(120)가 생성한 진입 감지 신호 및 패턴 센서(130)가 생성한 존재 감지 신호의 조합에 의해 턴온 신호를 출력한다(도 4 참조).
오버라이드 신호가 입력되면, 센서 동작 제어부(164)는 PIR 센서(120)를 비활성화시키며 패턴 센서(130)는 활성화시키며, 그 결과, 타이머 제어부(163)는 존재 감지 신호에 의해 타이머(161)를 구동시킨다(310). 임계 온도 T th 이하에서, 패턴 센서(130)는 PIR 센서(120)가 진입 감지 신호를 출력한 이후에 활성화된다. 또한, 타이머 제어부(162)는, 진입 감지 신호가 입력되면, 타이머(161)를 시작시키며, 이후 존재 감지 신호가 입력되면, 타이머(161)를 일시정지/재시작 또는 재설정하여, 턴온 신호의 출력이 유지되도록 한다. 이에 반해, 임계 온도 T th 이상에서, 패턴 센서(130)는 항시 활성화된 상태로 유지되며, 타이머 제어부(162)는 존재 감지 신호에 의해 타이머(161)를 시작시키며, 이후 주기적으로 입력되는 존재 감지 신호에 의해 타이머(161)를 일시정지/재시작 또는 재설정하여, 턴온 신호의 출력이 유지되도록 한다.
패턴 센서(130)가 제2 감지 영역(30)의 감지 패턴을 생성하며(320), 패턴 비교부(140)는, 감지 패턴과 기준 패턴을 비교한다(330). 양 패턴 사이에 차이가 있으면, 패턴 비교부(140)는, 존재 감지 신호를 출력한다. 존재 감지 신호가 출력되면, 타이머 제어부(162)는 타이머(161)를 시작한다. 한편, 타이머(161)를 시작하여 턴온 신호가 출력되면(340), 패턴 센서(130)는 주기적으로 감지 패턴을 생성(320)하고, 패턴 비교부(140)는, 감지 패턴과 기준 패턴을 비교(330)하는 단계를 반복한다. 존재 감지 신호가 최초로 생성된 이후에는, 타이머 제어부(162)는 타이머(161)를 일시정지 또는 재설정하여, 턴온 신호의 출력이 유지(340)되도록 한다.
존재 감지 신호가 출력되지 않으면, 타이머(161)는 턴온 유지 시간이 경과한 후 만료되며, 이로 인해, 센서 모듈(100)은 턴온 신호의 출력을 정지한다(350).
도 6은 센서등을 위한 센서 모듈의 다른 실시예를 기능적으로 예시한 블록도이다. 도 2와 동일한 설명은 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다.
패턴 센서(130)는, 복수의 서브 감지 영역을 형성하기 위해, m x n 또는 n x n 배열된 복수의 수광부(m, n≥2)를 포함하며, 이로 인해, 사람의 이동 방향을 감지할 수 있다. 감지된 이동 방향은, 센서등(10) 주변에 설치된 다른 센서등에 전달되어, 사람의 이동 방향에 따라 램프(210)를 턴온 및 턴오프하는데 이용될 수 있다. 이를 위해, 센서 모듈(100)은, 무선송수신부(180)를 더 포함할 수 있다.
패턴 비교부(140)는, 기준 패턴과 감지 패턴의 차이가 발생하면, 존재 감지 신호 및 이동 방향을 출력할 수 있다. 이동 방향은, 둘 이상의 감지 패턴을 비교하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 시각 t0에서, 패턴 비교부(140)는, 기준 패턴과 제1 감지 패턴(시각 t0에서 획득)을 비교하여 존재 감지 신호를 출력하며, 시각 t1에서, 기준 패턴과 제2 감지 패턴(시각 t1에서 획득)을 비교하여 존재 감지 신호를 출력한 후 제1 감지 패턴과 제2 감지 패턴을 비교하여 이동 방향을 출력할 수 있다. 이동 방향을 생성하기 위해서, 감지 패턴은 패턴 저장부(150)에 일시 저장될 수 있다.
무선송수신부(180)는, 이동 방향상에 위치한 다른 센서 모듈로 이동 신호를 전송한다. 이동 신호는, 사람 또는 물체의 이동 방향이 이를 수신한 센서등쪽을 향하고 있음을 알리기 위한 신호로, 예를 들어, 이동 신호를 수신할 센서 모듈의 식별자일 수 있다. 다른 예로, 이동 신호는, 이동 방향 및 이동 신호를 전송한 센서 모듈의 식별자를 포함할 수 있다. 이를 위해, 주변에 배치된 센서 모듈의 식별자가 패턴 저장부(150)에 저장될 수 있다.
턴온신호 출력부(160)는, 무선송수신부(180)로부터 이동 신호가 입력되면, 턴온 신호를 출력한다. 이후, PIR 센서(120)로부터 진입 감지 신호 및/또는 패턴 센서(130)로부터 존재 감지 신호가 입력되면, 턴온 신호의 출력이 유지된다.
한편, 패턴 센서(130)는, 서브 감지 영역별 밝기를 측정하는 조도 센서의 기능을 할 수 있다. 이를 통해, 감지 영역 내 조도의 측정이 가능하며, 측정된 조도는 램프 드라이버(200)로 전달되어, 램프(210)의 밝기를 조절하는데 이용될 수 있다.
도 7은 센서등을 위한 센서 모듈의 설정 방식을 예시적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
센서 모듈(100)은, 초기 설정, 예를 들어, 기준 패턴을 저장하거나, 주변에 배치된 다른 센서 모듈 식별자를 저장하기 위한 과정을 필요로 한다. 특히, 기준 패턴의 경우, 센서등(10)이 설치된 상태에서 획득되어야 하므로, 공장 초기화나 천장에 설치하기 전에 설정되기 어렵다. 도 7의 (a)는, 센서등(10)이 설치된 상태에서, 센서 모듈(100)을 초기 설정하는 일 예를 나타내며, (b)는 초기 설정 과정을 나타낸다.
도 7의 (a)를 참조하면, 센서 모듈(100)을 초기 설정하기 위해서, 램프를 구비한 휴대용 전자기기, 예를 들어, 스마트 폰(400)이 이용될 수 있다. 스마트 폰(100)은, 램프가 센서등(10)을 향하도록 한 후 램프를 턴온 또는 턴오프하여 발생한 빛(410)의 형태로 설정 신호를 센서 모듈(100)에 입력할 수 있다. 예를 들어, 램프를 길게 턴온 하거나 짧게 턴온시킬 수 있으므로, 설정 신호는, 이들의 미리 결정된 조합으로 표현될 있다. 패턴 센서(130)의 복수의 수광부 중 적어도 일부에 의해 검출된 밝기가 미리 저장된 설정 신호와 동일하게 변하면, 센서 모듈(100)은 초기 설정 모드로 진입한다.
도 7의 (b)를 참조하면, 사람이 스마트 폰(100)을 센서등(10)에 가까이 접근시키면, 센서 모듈(100)은 사람의 진입을 감지하여 턴온 신호를 출력하며, 제2 감지 영역(30)에 대한 감지 패턴을 획득한다(220). 연속적으로 획득한 감지 패턴들을 비교하여, 설정 신호가 입력된 것으로 판단되면(221), 센서 모듈(100)은 초기 설정 모드로 진입한다.
초기 설정 모드에서, 센서 모듈(100)은 설정 정보를 획득하여 저장한다(222). 설정 정보 중, 기준 패턴은, 사람이 제2 감지 영역(30)을 벗어날 수 있도록 충분한 시간이 경과한 후 램프가 턴온된 상태에서 획득될 수 있다. 한편, 초기 설정중인 센서 모듈(100) 및/또는 인접하게 배치된 다른 센서 모듈에 대한 식별자도 같은 방식으로 센서 모듈(100)에 전달될 수 있다. 추가적으로, 센서 모듈간 위치 정보도 같은 방식으로 센서 모듈(100)에 전달될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 감지 영역에 진입한 피사체를 감지하여 센서등에 턴온 신호를 제공하는 센서 모듈에 있어서,
    제1 감지 영역에 진입한 피사체로부터 방사된 원적외선을 감지하여 진입 감지 신호를 출력하는 PIR(pyroelectric infrared) 센서;
    m x n 또는 n x n (m, n≥2) 배열된 복수의 조도 센서에 각각 대응하는 복수의 서브 감지 영역으로 구성된 제2 감지 영역에 대해, 상기 진입 감지 신호에 의해 상기 센서등이 턴온된 상태에서, 상기 복수의 서브 감지 영역별 밝기를 측정하여 감지 패턴을 출력하는 패턴 센서;
    상기 제1 감지 영역으로부터 입사된 원적외선을 상기 PIR 센서에 집중시키며 상기 제2 감지 영역으로부터 입사된 가시광을 상기 패턴 센서에 집중시키는 광학계;
    상기 피사체가 상기 제1 감지 영역에 진입하기 전에 상기 제2 감지 영역에 대해 획득한 기준 패턴을 저장하는 패턴 저장부;
    상기 감지 패턴을 상기 기준 패턴과 비교하여, 두 패턴 사이에 차이가 발생하면 존재 감지 신호를 출력하는 패턴 비교부; 및
    상기 진입 감지 신호에 의해 턴온 신호의 출력을 시작하며, 상기 존재 감지 신호가 입력되는 동안 상기 턴온 신호의 출력을 유지하는 턴온신호 출력부를 포함하되,
    상기 광학계는,
    프레넬 면이 상기 PIR 센서 및 상기 패턴 센서를 향하도록 배치된 프레넬 렌즈이고,
    상기 프레넬 렌즈는, 상기 패턴 센서에 대응하는 위치에 형성된 관통홀을 포함하며, 상기 원적외선을 상기 PIR 센서를 향해 굴절시키며,
    상기 가시광을 상기 패턴 센서를 향해 굴절시키는 패턴 센서용 렌즈는, 상기 관통홀 내에 배치되는, 센서 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 프레넬 면은,
    상기 관통홀이 형성된 중심면, 및
    상기 중심면을 둘러싸는 복수의 띠 형태의 곡면을 포함하며,
    상기 복수의 띠 형태의 곡면은 상기 중심면을 기준으로 좌우비대칭하게 형성된, 센서 모듈.
  6. 감지 영역에 진입한 피사체를 감지하여 센서등에 턴온 신호를 제공하는 센서 모듈에 있어서,
    제1 감지 영역에 진입한 피사체로부터 방사된 원적외선을 감지하여 진입 감지 신호를 출력하는 PIR(pyroelectric infrared) 센서;
    m x n 또는 n x n (m, n≥2) 배열된 복수의 조도 센서에 각각 대응하는 복수의 서브 감지 영역으로 구성된 제2 감지 영역에 대해, 상기 진입 감지 신호에 의해 상기 센서등이 턴온된 상태에서, 상기 복수의 서브 감지 영역별 밝기를 측정하여 감지 패턴을 출력하는 패턴 센서;
    상기 제1 감지 영역으로부터 입사된 원적외선을 상기 PIR 센서에 집중시키며 상기 제2 감지 영역으로부터 입사된 가시광을 상기 패턴 센서에 집중시키는 광학계;
    상기 피사체가 상기 제1 감지 영역에 진입하기 전에 상기 제2 감지 영역에 대해 획득한 기준 패턴을 저장하는 패턴 저장부;
    상기 감지 패턴을 상기 기준 패턴과 비교하여, 두 패턴 사이에 차이가 발생하면 존재 감지 신호를 출력하는 패턴 비교부; 및
    상기 진입 감지 신호에 의해 턴온 신호의 출력을 시작하며, 상기 존재 감지 신호가 입력되는 동안 상기 턴온 신호의 출력을 유지하는 턴온신호 출력부를 포함하되,
    상기 광학계는,
    볼록면이 상기 PIR 센서 및 상기 패턴 센서를 향하도록 배치된 볼록 렌즈이고,
    상기 볼록 렌즈는, 상기 패턴 센서에 대응하는 위치에 형성된 관통홀을 포함하며, 상기 원적외선을 상기 PIR 센서를 향해 굴절시키며,
    상기 가시광을 상기 패턴 센서를 향해 굴절시키는 패턴 센서용 렌즈는, 상기 관통홀 내에 배치되는, 센서 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 턴온신호 출력부는,
    턴온 유지 시간 동안 구동하는 타이머;
    상기 진입 감지 신호에 의해 상기 타이머를 시작시키며, 상기 존재 감지 신호에 의해 상기 타이머의 구동을 유지시키는 타이머 제어부; 및
    상기 타이머가 구동하는 동안 상기 턴온 신호를 출력하는 신호 발생부를 포함하는, 센서 모듈.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 제1 감지 영역 또는 상기 제2 감지 영역의 온도를 측정하며, 상기 온도가 임계 온도 이상이면 오버라이드 신호를 출력하는 온도 센서를 더 포함하되,
    상기 오버라이드 신호가 입력되면, 상기 턴온신호 출력부는,
    상기 PIR 센서를 비활성화시키고, 상기 패턴 센서를 활성화시키며,
    최초로 입력된 존재 감지 신호에 의해 턴온 신호의 출력을 시작하는, 센서 모듈.
  9. 삭제
  10. 청구항 6에 있어서, 상기 패턴 센서는, 상기 복수의 조도 센서에 의해 상기 제2 감지 영역 전체의 조도를 측정하는, 센서 모듈.
  11. 감지 영역에 진입한 피사체를 감지하여 센서등에 턴온 신호를 제공하는 센서 모듈에 있어서,
    제1 감지 영역에 진입한 피사체로부터 방사된 원적외선을 감지하여 진입 감지 신호를 출력하는 PIR(pyroelectric infrared) 센서;
    m x n 또는 n x n (m, n≥2) 배열된 복수의 조도 센서에 각각 대응하는 복수의 서브 감지 영역으로 구성된 제2 감지 영역에 대해, 상기 진입 감지 신호에 의해 상기 센서등이 턴온된 상태에서, 상기 복수의 서브 감지 영역별 밝기를 측정하여 감지 패턴을 출력하는 패턴 센서;
    상기 제1 감지 영역으로부터 입사된 원적외선을 상기 PIR 센서에 집중시키며 상기 제2 감지 영역으로부터 입사된 가시광을 상기 패턴 센서에 집중시키는 광학계;
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    상기 감지 패턴을 상기 기준 패턴과 비교하여, 두 패턴 사이에 차이가 발생하면 존재 감지 신호를 출력하는 패턴 비교부; 및
    상기 진입 감지 신호에 의해 턴온 신호의 출력을 시작하며, 상기 존재 감지 신호가 입력되는 동안 상기 턴온 신호의 출력을 유지하는 턴온신호 출력부를 포함하되,
    상기 패턴 저장부는, 초기 설정 모드로 진입을 확인하기 위한 설정 신호를 더 저장하며,
    상기 패턴 비교부는, 연속적으로 획득된 감지 패턴들을 비교하여 상기 설정 신호가 입력되었는지를 판단하는, 센서 모듈.
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