KR102524273B1 - 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템이 제공된다. 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템은 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 있어서, 상기 캠핑카 내에 설치되며, 상기 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지하는 화재 감지기; 상기 캠핑카 내에 설치되며, 상기 캠핑카 내부의 CO 가스를 감지하는 CO 가스 감지기; 및 상기 캠핑카에 설치되며, 사용자에게 화재 경보를 전달하고 상기 캠핑카의 전원을 제어하는 화재 수신기를 포함하되, 상기 화재 수신기는 상기 화재 감지기 및 상기 CO 가스 감지기와 연동되며, 상기 화재 수신기는, 상기 캠핑카의 창문 개폐를 제어하고, 윈도우 모터 제어 회로를 포함하는 창문 제어 모듈, 사용자에게 화재 발생 또는 CO 가스 발생 알림을 경보하는 경보부, 및 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하거나 CO 가스가 발생하는 경우 상기 화재 감지기로부터 화재 발생 신호를 수신하거나 상기 CO 가스 감지기로부터 CO 가스 발생 신호를 수신하고, 상기 창문 제어 모듈 및 상기 경보부를 제어하는 제어 박스를 포함하며, 상기 화재 수신기는, 상기 캠핑카의 전자 기기에 전원을 제공하는 보조 배터리로부터 상기 전자 기기에 전원을 제공하기 전에 상기 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지하여 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 보조 배터리의 전원을 차단하는 전원 차단용 회로를 포함한다.
Description
본 발명은 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 기종의 캠핑카에 대응할 수 있으며, 캠핑카 내의 화재 경보, 윈도우 제어 및 전원을 제어할 수 있는 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 관한 것이다.
최근 캠핑에 대한 붐이 생기면서 캠핑을 즐기는 인구의 숫자가 기하급수적으로 늘어나고 있다. 캠핑의 이용 형태는 몸만 가도 되는 글램핑과 캠핑카를 이용하는 오토캠핑의 2가지 형태로 구분되어지고 있다.
이중에서, 글램핑은 숙박 시설에 준하는 편의 시설은 제공되나 불특정 다수가 사용한다는 이유로 사람들 간 접촉을 최소화하며 가족과 함께 떠나는 오토캠핑이 선호되고 있다. 그러나 이런 증가세에 비례적으로 각종 안전사고도 잇따르고 있어서 사고 예방을 위한 추가적인 방재설비가 필요하다.
캠핑카 내부는 숙박에 필요한 냉난방 장치와 조리에 사용되는 전열기 및 조명 등이 기본적으로 설치되게 된다. 이러한 장치는 전원을 공급하는 대용량 보조 배터리와 복잡한 배선으로 연결되어 있다. 이처럼 복잡한 전기배선과 과도한 전기사용이 예측되는 캠핑카의 내부환경은 일반 주거용 건물보다 전기배선의 손상이나 과부하에 따른 화재 발생 요인을 한층 더 내포하고 있다. 또한, 겨울철에 주로 사용되는 연소용 난방기는 CO(Carbon monoxide) 가스 중독에 따른 인명피해도 발생시킨다.
따라서, 캠핑카의 재해 중 가장 큰 피해가 발생하는 화재와 CO 가스를 자동으로 감지하여 사용자에게 피해발생 사실을 경보하고 주변 방재설비의 작동과 보조 배터리의 전원을 차단하여 추가적인 피해를 예방할 수 있도록, 캠핑카에 적용할 수 있는 화재 또는 CO 가스 경보 시스템이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 캠핑카에 상용화되어 설치 가능한 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따르면, 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템은 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 있어서, 상기 캠핑카 내에 설치되며, 상기 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지하는 화재 감지기; 상기 캠핑카 내에 설치되며, 상기 캠핑카 내부의 CO 가스를 감지하는 CO 가스 감지기; 및 상기 캠핑카에 설치되며, 사용자에게 화재 경보를 전달하고 상기 캠핑카의 전원을 제어하는 화재 수신기를 포함하되, 상기 화재 수신기는 상기 화재 감지기 및 상기 CO 가스 감지기와 연동되며, 상기 화재 수신기는, 상기 캠핑카의 창문 개폐를 제어하고, 윈도우 모터 제어 회로를 포함하는 창문 제어 모듈, 사용자에게 화재 발생 또는 CO 가스 발생 알림을 경보하는 경보부, 및 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하거나 CO 가스가 발생하는 경우 상기 화재 감지기로부터 화재 발생 신호를 수신하거나 상기 CO 가스 감지기로부터 CO 가스 발생 신호를 수신하고, 상기 창문 제어 모듈 및 상기 경보부를 제어하는 제어 박스를 포함하며, 상기 화재 수신기는, 상기 캠핑카의 전자 기기에 전원을 제공하는 보조 배터리로부터 상기 전자 기기에 전원을 제공하기 전에 상기 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지하여 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 보조 배터리의 전원을 차단하는 전원 차단용 회로를 포함한다.
상기 윈도우 모터 제어 회로는 상기 캠핑카의 윈도우 스위치와 파워 윈도우 모터 사이에 위치하고 전기적으로 연결되고, 상기 파워 윈도우 모터의 제어 회로가 H-브릿지 제어 회로, 마이컴-저항 제어 회로, 마이컴-(-)전원 제어 회로인 경우 호환가능하도록 구성될 수 있다.
상기 윈도우 모터 제어 회로는, 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생되어 화재 수신기의 환기 출력 모드에서는, 공통 단자(com)와 연결되는 노드 a, 사용자의 스위치 조작 모드에서는 공통 단자(com)와 연결되는 노드 b를 포함하며, 상기 노드 a는 상기 파워 윈도우 모터의 제어 회로가 상기 마이컴-(-)전원 제어 회로인 경우 노드 1과 연결되도록 스위칭 되고, 상기 노드 a는 상기 파워 윈도우 모터의 제어 회로가 상기 마이컴-저항 제어 회로인 경우 노드 2와 연결되도록 스위칭 되며, 상기 노드 a는 상기 파워 윈도우 모터의 제어 회로가 상기 H-브릿지 제어 회로인 경우 노드 3과 연결되도록 스위칭될 수 있다.
상기 노드 1은 상기 캠핑카의 시동용 배터리의 (-) 전원과 연결되고, 상기 노드 2는 저항을 통해 상기 캠핑카의 시동용 배터리의 (-) 전원과 연결되며, 상기 노드 3은 상기 캠핑카의 시동용 배터리의 (+) 전원과 연결될 수 있다.
상기 캠핑카는 침대를 포함하며, 상기 경보부는, 상기 침대의 하부에 설치되며, 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하거나 CO 가스가 발생하는 경우 진동을 발생시키는 진동 경보기, 및 상기 침대 상에 가해지는 하중을 센싱하는 하중 센싱부, 상기 센싱된 하중과 기준 하중을 비교하여 침대 상에 사용자가 있는지 여부를 판단하는 판단부, 및 상기 상기 침대의 각도를 조절하는 침대 구동부를 더 포함하며, 상기 판단부가 상기 침대 상에 사용자가 있다고 판단하는 경우, 상기 침대 구동부는 상기 침대의 각도를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 캠핑카의 차종에 관계없이 적용 가능하며, 캠핑카 내에 화재가 발생하는 경우 자동으로 창문을 개폐하여 환기를 할 수 있어 피해 규모를 최소화하고, 사용자에게 피해 발생 여부를 신속하게 경보할 수 있다.
아울러, 캠핑카 내에 화재가 발생하는 경우 내부 전자 기기에 전원을 차단함으로써 캠핑카 내부에 화재가 발생하는 경우에도 피해 규모를 최소화할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 동작 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 화재 수신기의 전체 배선도이다.
도 4는 H-브릿지 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 5는 마이컴-저항 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 6은 마이컴-(-)전원 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 포함된 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 윈도우 모터 제어 회로가 H-브릿지 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로를 포함하는 캠핑카에 적용되어 연결된 일 예를 나타낸 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 베터리 전원 차단 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 동작 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 화재 수신기의 전체 배선도이다.
도 4는 H-브릿지 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 5는 마이컴-저항 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 6은 마이컴-(-)전원 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 포함된 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 윈도우 모터 제어 회로가 H-브릿지 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로를 포함하는 캠핑카에 적용되어 연결된 일 예를 나타낸 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 베터리 전원 차단 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템(1)은 화재 감지기(20), CO 가스 감지기(30), 상기 화재 감지기(20) 및 상기 CO 가스 감지기(30)와 연동되는 화재 수신기(10)를 포함하며, 자동차 또는 캠핑카에 설치될 수 있다.
화재 감지기(20)는 화재 수신기(10)와 연동되어 캠핑카에 설치되며, 캠핑카 내의 화재 여부를 감지할 수 있다.
CO 가스 감지기(30)는 화재 수신기(10)와 연동되어 캠핑카에 설치되며, 캠핑카 내의 CO 가스를 감지할 수 있다. CO 가스 감지기(30)는 캠핑카 내부의 CO 가스 농도를 센싱하여, CO 가스 발생 여부를 감지할 수 있다.
화재 수신기(10)는 화재 감지기(20) 및 CO 가스 감지기(30)와 연동되며, 캠핑카에 설치될 수 있다. 화재 수신기(10)는 자동차 또는 캠핑카에 화재가 발생하거나 CO 가스가 일정 수준 이상 감지되는 경우 화재 감지기(20) 또는 CO 가스 감지기(30)로부터 신호를 수신하여 캠핑카의 전원 제어 및 창문 개폐를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 화재 수신기(10)는 스위치 패널(100), 창문 제어 모듈(200), 경보부(300), 제어 박스(400)를 포함할 수 있다.
스위치 패널(100)은 제어 박스(400)와 이격되어 캠핑카 내에 설치될 수 있다. 스위치 패널(100)은 사용자가 상기 화재 수신기(10)를 조작할 수 있도록 상기 화재 수신기(10)의 전원을 온/오프할 수 있는 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 스위치 패널(100)은 캠핑카의 전원을 차단할 수 있는 스위치 또는 캠핑카의 창문의 개폐를 제어할 수 있는 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 스위치 패널(100)은 제어 박스(400)는 화재 감지기(20) 또는 CO 가스 감지기(30)로부터 화재 감지 신호 또는 CO 가스 감지 신호를 수신하여, 상기 감지 신호를 스위치 패널(100)로 전달할 수 있다. 이 경우, 스위치 패널(100)은 상기 감지 신호에 따라 사용자에게 알림을 제공할 수도 있다.
창문 제어 모듈(200)은 캠핑카의 창문의 개폐를 제어할 수 있도록 캠핑카에 설치될 수 있다. 창문 제어 모듈(200)은 캠핑카의 창문의 모터와 스위치 사이에 설치될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 창문 제어 모듈(200)은 캠핑카의 차종에 관계없이, 다양한 캠핑카에 설치되어 작동할 수 있는 통합형 창문 제어 모듈일 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
경보부(300)는 캠핑카 내부에 화재가 발생하거나 CO 가스 농도가 일정 수준 이상으로 감지되는 경우, 사용자에게 신속하게 화재 발생 알림 또는 CO 가스 감지 알림을 경보를 전달할 수 있도록 캠핑카 내부에 설치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 경보부(300)는 캠핑카 내의 침대에 설치될 수 있으며, 구체적으로, 경보부(300)는 캠핑카 침대 하부에 장착되어 강력한 진동을 발생할 수 있는 진동 경보기를 포함할 수 있다. 이에 따라, 취짐 중에 캠핑카에 화재가 발생한 경우에도 사용자에게 신속하게 화재 경보를 전달할 수 있으며, 사용자가 청각 장애가 있는 경우에도 진동에 의해 사용자에게 화재 경보를 전달할 수 있다.
제어 박스(400)는 스위치 패널(100), 창문 제어 모듈(200) 및 경보부(300)와 연결될 수 있다. 제어 박스(400)는 화재 감지기(20) 및 CO 가스 감지기(30)와 연동되며, 화재 감지기(20)로부터 화재 감지 신호를 수신하거나 CO 가스 감지기(30)로부터 CO 가스 감지 신호를 수신할 수 있다. 제어 박스(400)는 화재 감지기(20) 및 CO 경보기 신호를 수신하여 경보하고, 위치 패널(100), 창문 제어 모듈(200) 및 경보부(300)를 제어할 수 있다. 제어 박스(400)는 캠핑카의 차종에 관계없이 설치될 수 있다. 예를 들어, 제어 박스(400)는 12~24[V] 배터리를 사용하는 모든 캠핑카에 설치 및 적용할 수 있다.
아울러, 제어 박스(400)는 캠핑카의 보조 배터리 및 시동용 배터리와 연결되어, 시동용 배터리로부터 전원을 제공받아 캠핑카 내부에 화재 발생 여부와 관계없이 화재 감지기 및 CO 가스 감지기로부터 감지된 신호에 따라 창문 제어 모듈(200) 또는 경보부(300)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 박스(400)는 캠핑카 내부에 화재가 발생한 경우, 캠핑카의 보조 배터리를 제어하여 보조 배터리로부터 캠핑카 내부의 전자 기기로 전원이 제공되는 것을 차단하도록 후술하는 바와 같이 베터리 전원 차단 회로(도 9 참조)를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 동작 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템이 포함하는 화재 수신기(10)는 캠핑카의 시동용 배터리 및 캠핑카 보조 배터리로부터 전원을 제공받을 수 있고, 캠핑카 내의 화재 발생 여부 또는 CO 가스 감지 여부에 따라 캠핑카의 보조 배터리로부터 캠핑카 내부로의 전원 공급을 제어할 수 있다.
본 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템은 캠핑카 내부에 전원을 공급하기 위해서 화재 수신기(10)을 동작시켜야 한다. 캠핑카 보조 배터리는 화재 수신기(10)를 통해 캠핑카 내부에 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다. 화재 수신기(10)는 캠핑카 보조 배터리로부터 전원을 공급받으면, 캠핑카 내부의 전자기기를 작동시키고 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 센싱할 수 있다. 상기 화재 발생 여부는 상술한 화재 감지기(20)를 이용하여 센싱할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 캠핑카 내부에 포함된 전자기기는 인덕션, 조명기구, 무시동 히터 및 에어컨을 포함할 수 있고, 상기 인덕션, 조명기구, 무시동 히터 및 에어컨은 캠핑카 보조 배터리로부터 전원을 공급받아 동작할 수 있다. 다만 이에 제한되지 않고, 캠핑카 내부에 포함된 전자기기는 다른 전자 기기 예컨대, 전자레인지 또는 공기 청청기 등을 더 포함할 수도 있다.
화재 감지기(20)에 의해 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, CO 가스 감지기(30)를 이용하여 캠핑카 내부의 CO 가스 존재 여부를 감지할 수 있다. 예시적인 실시예에서, CO 가스 감지기(30)는 캠핑카 내부의 CO 가스 농도를 감지할 수 있다. 기준 농도 이상이 감지되는 경우 CO 가스 감지 신호를 생성하고, 기준 농도 미만이 감지되는 경우 CO 가스 미감지 신호를 생성할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템은 연기 감지기 또는 감지선형 열감지기를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 화재 감지기(20)에 의해 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, CO 가스 감지기(30), 연기 감지기, 및 감지선형 열감지기는 각각 캠핑카 내부의 CO 가스 농도, 연기 발생 여부, 캠핑카 내부의 온도 등을 센싱 및 감지할 수 있다. CO 가스 감지기(30), 연기 감지기, 및 감지선형 열감지기 중 적어도 하나의 장치에서 캠핑카 내부의 연기, CO 가스, 온도 이상이 감지되는 경우 화재 경보 신호를 발생할 수 있다.
상기 화재 경부 신호는 지연 회로를 통해 창문 제어 모듈(200)에 전달될 수 있다. 상기 지연 회로는 비화재 경보 방지를 위한 출력지연 회로일 수 있다. 화재 경보가 발생하면, 오작동을 확인하기 위해 설정된 지연 시간에 경보만 발생하고, 사용자의 복귀 동작이 없으면 방재 장치가 동작하고 보조 배터리의 전월을 차단할 수 있다.
사용자의 복귀 동작이 없는 경우, 창문 제어 모듈(200)의 윈도우 모터 제어 회로는 창문이 자동으로 열리도록 작동할 수 있다. 다른 몇몇 실시예에서, 캠핑카는 환기팬을 더 포함할 수 있고, 사용자의 복귀 동작이 없는 경우, 상기 환기팬은 작동될 수 있다. 상기 창문 제어 모듈(200)의 윈도우 모터 제어 회로에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 화재 수신기의 전체 배선도이다.
도 3을 참조하면, 스위치 패널(100), 창문 제어 모듈(200), 경보부(300), 제어 박스(400)를 포함하는 화재 수신기(10)는 캠핑카의 시동 배터리, 보조 배터리, 환기팬, 무시동 히터와 연결될 수 있다.
구체적으로, 화재 수신기(10)의 제어 박스(400)는 캠핑카의 시동 배터리, 무시동 히터와 연결될 수 있다. 화재 수신기(10)의 제어 박스(400)는 CO 가스 감지기(30) 및 화재 감지기(20), 창문 제어 모듈(200), 및 경보기(300)와 연결될 수 있다.
시동 배터리에 의해 캠핑카의 시동이 온(ON)인 경우, 제어 박스(400)에는 전원이 공급될 수 있고, 캠핑카 내부에는 전원이 공급될 수 있으며 화재 수신기(10)에 의해 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지할 수 있다.
화재 감지기(20)에 의해 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 감지되는 경우, 경보부(300)는 사용자에게 화재가 발생하였다는 경보를 전달할 수 있다. 상기 경보의 방식은 다양하게 선택될 수 있다.
경보부(300)는 시각 경보기, 경종, 및 진동 경보기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 경보부(300)가 진동 경보기를 포함하는 경우, 상기 진동 경보기는 침대 하부에 장착되어 캠핑카 내부에 화재가 발생하였거나 CO 가스가 감지되었다는 신호를 제공받는 경우, 강력한 진동을 발생할 수 있다. 이 경우, 취짐 중에 캠핑카에 화재가 발생한 경우에도 사용자에게 신속하게 화재 경보는 전달할 수 있다.
다른 몇몇 실시예에서, 경보부(300)는 침대에 장착되어 침대에 가해지는 하중을 센싱하는 하중 센싱부, 상기 하중 센서부에 의해 센싱된 하중과 기준 하중을 비교하여 침대 상에 사용자가 있는지 여부를 판단하는 판단부, 및 상기 침대의 각도를 조절하는 침대 구동부를 더 포함할 수 있다. 하중 센서부는 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다는 신호를 전달받는 경우, 상기 침대에 가해지는 하중을 센싱할 수 있다. 판단부는 상기 하중 센서부에서 센싱된 침대에 가해지는 하중값을 전달받아, 상기 하중값과 소정의 기준값을 비교하여 침대 상에 사용자가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단부가 침대 상에 사용자가 있다고 판단하는 경우, 침대 구동부는 침대의 각도를 조절하도록 구동될 수 있다. 상기 침대 구동부에 의해 침대의 각도가 조절되어, 침대 상에 사용자가 취짐을 하고 있는 경우에도 사용자는 침대 상에서 미끄러질 수 있다. 이에 따라, 사용자에게 강력하게 화재 경보를 전달할 수 있다.
한편, 침대 구동에 의해 사용자가 낙상하며 부상을 입는 것을 방지하도록, 상술한 침대 각도 조절은 아래와 같은 순서로 구동되는 것이 가장 바람직하다.
우선적으로, 침대의 길이 방향(제1 방향, 도 10의 X축 방향)에 따른 사용자 머리 위치 좌표값(H_pt)과 발 위치 좌표값(F_pt)에 기초하여 산출된 특정 경계점(B_pt)을 기준으로, 사용자의 머리가 위치하는 침대의 제1 영역이 사용자의 발이 위치하는 침대의 제2 영역에 대하여 특정 각도값을 이루며 경사지도록 구동될 수 있다 (즉, 상기 침대의 제2 영역이 고정된 상태에서, 상기 침대의 제1 영역이 -Y축 방향으로 틸팅됨).
이후, 침대는 침대의 길이 방향에 따른 X축(도 10)을 회전축으로 회전하며, 사용자가 침대의 측면부로 미끄러지며 떨어지도록 구동될 수 있다 (즉, X-Z평면으로 연장된 침대 전체가 X축을 기준으로 수평방향으로 기울어짐).
여기서, 침대는 사용자 체형별, 침대 내 사용자의 위치별로 부상방지를 위한 최적의 동작을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 판단부는 하기 수학식 1에 따라 상기 특정 경계점의 제1 방향(X축 방향)에 따른 좌표값을 산출하고, 하기 수학식 2에 따라 상기 특정 각도값을 산출할 수 있다. 하기 수학식 1 및 수학식 2에서, B_pt는 상기 제1 방향에 따른 상기 특정 경계점의 좌표값, B_deg는 상기 특정 각도값, H_pt는 상기 제1 방향에 따른 상기 사용자 머리 위치의 좌표값, F_pt는 상기 제1 방향에 따른 상기 사용자 발 위치의 좌표값, L_bed는 상기 캠핑카의 바닥면으로부터 상기 침대까지의 높이를 나타낸다
캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, 주전원으로 사용 중이 보조 배터리를 전원 차단할 수 있다. 상기 보조 배터리 전원 차단을 위해 보조 배터리 전원을 제어하기 위해 전원 차단용(아이솔레이터) 회로를 포함하여 캠핑카 내부에 전원 공급을 차단할 수 있다.
본 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 경우, 캠핑카 내부에 전원을 공급하기 위한 보조 배터리와 캠핑카 내부의 전자 기기 사이에 화재 수신기(10)의 화재 발생 여부 신호에 따라 스위칭 되도록 전원 차단용(아이솔레이터) 회로를 포함함으로써, 캠핑카 내부의 주요 화재 발생 원인인 전기 화재의 감시를 필수적으로 수행할 수 있다. 화재가 발생하였다고 감지되는 경우 내부 전원을 차단함으로써, 캠핑카 내부의 전자 기기로 인한 화재의 피해 확대를 최소화할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 국내 자동차에 적용된 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로들의 개략적인 회로 구성도를 각각 도시하고 있다. 구체적으로, 캠핑카에 적용된 윈도우 모터 제어 방법은 캠핑카의 차종에 따라 다양한 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 국내 자동차에 적용된 윈도우 모터 제어 방법에는 전원의 극성을 전환시키는 H-브릿지(Bridge) 방법과 창문의 열림 경보 또는 물체 끼임 방지와 같은 안전 기능을 포함하는 마이컴(Microcontroller)을 적용한 제어 방법이 사용되고 있다. 마이컴의 제어 신호에는 (-) 전원 또는 저항을 이용한 제어 방법이 사용되고 있다. 이하, 도 4는 H-브릿지 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이고, 도 5는 마이컴-저항 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이며, 도 6은 마이컴-(-)전원 제어 방식으로 차량의 윈도우를 제어하는 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
캠핑카의 차종 중 제1 캠핑카는 도 4에 도시된 H-브릿지 방식의 제어 회로를 포함하여 H-브릿지(Bridge) 제어 방식으로 윈도우의 개폐를 제어할 수 있다. H-브릿지 제어 방식의 제어 회로는 복귀형 스위치를 이용하여 모터의 전원 극성을 간단하게 전환할 수 있다. 도 4의 회로 구성도에서 내림(DOWN)의 6번 노드와 올림(UP)의 7번 노드가 모두 8번의 (-)에 연결되어 브레이크 작용을 할 수 있음을 확인할 수 있다. 상술한 '내림'은 윈도우가 내려가는 것, 즉 윈도우가 열리는 것을 의미하고 '올림'은 윈도우가 올라가는 것, 즉 윈동우가 닫히는 것을 의미할 수 있다.
캠핑카의 차종 중 제2 캠핑카는 도 5에 도시된 마이컴 소자가 적용된 마이컴-저항 제어 회로를 포함하여, 제어 신호를 저항을 이용하여 윈도우의 개폐를 제어할 수 있다. 내림(DOWN)과 올림(UP)의 신호의 저항값은 상이할 수 있다.
캠핑카의 차종 중 제3 캠핑카는 도 6에 도시된 마이컴 소자가 적용된 마이컴-(-)전원 제어 회로를 포함하여, 제어 신호를 (-) 전원을 이용하여 윈도우의 개폐를 제어할 수 있다. 도 6의 제어 회로는 마이컴을 사용하는 로직은 도 5의 회로 구성도와 유사하나, 내림(DOWN)과 올림(UP)의 구분된 신호선에 (-) 전원을 인가하는 방식에서 상이할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 포함된 윈도우 모터 제어 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
본 실시예에 따른 윈도우 모터 제어 회로는 도 4 내지 도 6의 방식으로 윈도우 모터를 제어하는 시스템을 모두 제어할 수 있도록 설계될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 윈도우 모터 제어 회로는 통합형 제어 회로일 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 윈도우 모터 제어 회로는 SPDT(Single Pole Double Throw) 타입 릴레이 2개와 열림(Opne)과 닫힘(Close) 값에 해당하는 저항(R1, R2)을 각각 적용할 수 있다.
평소의 사용자의 스위치 조작 모드에서는 공통 단자(com)가 NC(Normal Close) 상태의 노드 b와 연결(스위칭)될 수 있다. 즉, 평소에는 노드 b와 공통 단자(com)가 연결(스위칭)되어 윈도우 모터를 원래의 기능(평소의 사용자의 스위치 조작 기능)으로 작동시킬 수 있다. 화재 수신기의 환기 출력 모드에서는 공통 단자(com)가 노드 a와 연결(스위칭)되어 윈도우 모터를 작동시킬 수 있다.
화재 수신기의 환기 출력 모드에서, 노드 a는 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법에 따라 노드 1 내지 3 중 하나를 선택하여 연결(스위칭)될 수 있다. 구체적으로, 노드 1은 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 마이컴-(-)전원 제어 방식인 경우 선택(스위칭)될 수 있고, 노드 2는 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 마이컴-저항 제어 방식인 경우 선택(스위칭)될 수 있으며, 노드 3은 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 H-브릿지 제어 방식인 경우 선택(스위칭)될 수 있다.
구체적으로, 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 마이컴-(-)전원 제어 방식인 경우, 노드 a는 노드 1과 연결되며 노드 1은 (-)전원과 연결될 수 있다. 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 마이컴-저항 제어 방식인 경우, 노드 a는 노드 2와 연결되며 노드 2는 저항과 연결될 수 있다. 닫힘(Close)과 연결(스위칭, S1)되는 노드 2는 제1 저항(R1)과 연결되고, 열림(Open)과 연결(스위칭, S2)되는 노드 2는 제2 저항(R2)과 연결될 수 있다. 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 H-브릿지 제어 방식인 경우, 노드 a는 노드 3과 연결되며 노드 3은 (+) 전원과 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 윈도우 모터 제어 회로가 캠핑카에 적용되어 연결된 일 예를 나타낸 회로의 개략적인 회로 구성도이다. 도 8은 캠핑카의 윈도우 모터 제어 방법이 H-브릿지 제어 방식인 경우를 예시하여 도시하고 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 창문 제어 모듈(200)은 도 7의 윈도우 모터 제어 회로를 포함할 수 있고, 상기 윈도우 모터 제어 회로는 캠핑카의 윈도우 스위치와 파워 윈도우 모터(M) 사이에 위치하며, 상기 윈도우 스위치 및 상기 파워 윈도우 모터와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 윈도우 모터 제어 회로의 IN 1 및 OUT 1(도 7 참조)은 윈도우 스위치와 파워 윈도우 모터(M)의 1번 커넥터(도 8 참조)와 연결되고, 윈도우 모터 제어 회로의 IN 2 및 OUT 2(도 7 참조)은 윈도우 스위치와 파워 윈도우 모터(M)의 2번 커넥터(도 8 참조)와 연결될 수 있다. 상기 창문 제어 모듈(200)을 간단하게 설치할 수 있도록 잭 바이 잭 연결 케이블 형태로 연결될 수 있다.
상기 창문 제어 모듈(200)은 연결부의 원래 커넥터 모양과 같은 암(Female), 수(Male) 커넥터로 구성된 T자 형태의 케이블을 제작하여 커넥터 중간에 삽입하는 방법으로 연결될 수 있다. 이에 따라 창문 제어 모듈(200)의 설치 작업 시간을 단축하고 원래 배선의 절단 방지와 오 결선을 방지함으로써, 전기적 연결의 안정성을 도모할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템의 베터리 전원 차단 회로의 개략적인 회로 구성도이다.
도 9를 참조하면, 캠핑카의 전기 화제 발생에서 주전원으로 사용 중이 보조 배터리의 전원 차단은 필수적이나, 상기 보조 배터리는 내부에 매립 설치되어 접근이 어려울 수 있다. 이에 따라, 도 9의 전원 차단용 회로를 설치하여 화재 방재 출력과 연동하여 보조 배터리에서 시작되는 메인 전원을 차단할 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 화재 수신기
20: 화재 감지기
30: CO 가스 감지기
100: 스위치 패널
200: 창문 제어 모듈
300: 경보부
400: 제어 박스
20: 화재 감지기
30: CO 가스 감지기
100: 스위치 패널
200: 창문 제어 모듈
300: 경보부
400: 제어 박스
Claims (5)
- 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템에 있어서,
상기 캠핑카 내에 설치되며, 상기 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지하는 화재 감지기;
상기 캠핑카 내에 설치되며, 상기 캠핑카 내부의 CO 가스를 감지하는 CO 가스 감지기; 및
상기 캠핑카에 설치되며, 사용자에게 화재 경보를 전달하고 상기 캠핑카의 전원을 제어하는 화재 수신기를 포함하되,
상기 화재 수신기는 상기 화재 감지기 및 상기 CO 가스 감지기와 연동되며,
상기 화재 수신기는,
상기 캠핑카의 창문 개폐를 제어하고, 윈도우 모터 제어 회로를 포함하는 창문 제어 모듈,
사용자에게 화재 발생 또는 CO 가스 발생 알림을 경보하는 경보부, 및
상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하거나 CO 가스가 발생하는 경우 상기 화재 감지기로부터 화재 발생 신호를 수신하거나 상기 CO 가스 감지기로부터 CO 가스 발생 신호를 수신하고, 상기 창문 제어 모듈 및 상기 경보부를 제어하는 제어 박스를 포함하며,
상기 화재 수신기는,
상기 캠핑카의 전자 기기에 전원을 제공하는 보조 배터리로부터 상기 전자 기기에 전원을 제공하기 전에 상기 캠핑카 내부의 화재 발생 여부를 감지하여 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 보조 배터리의 전원을 차단하는 전원 차단용 회로를 포함하고,
상기 캠핑카는 침대를 포함하며,
상기 경보부는,
상기 침대의 하부에 설치되며, 상기 캠핑카 내부에 화재가 발생하거나 CO 가스가 발생하는 경우 진동을 발생시키는 진동 경보기,
상기 침대 상에 가해지는 하중을 센싱하는 하중 센싱부,
상기 센싱된 하중과 기준 하중을 비교하여 침대 상에 사용자가 있는지 여부를 판단하는 판단부, 및
상기 침대의 각도를 조절하는 침대 구동부를 더 포함하며,
상기 판단부가 상기 침대 상에 사용자가 있다고 판단하는 경우, 상기 침대 구동부는 특정 경계점을 기준으로 사용자의 머리가 위치하는 침대의 제1 영역이 사용자의 발이 위치하는 침대의 제2 영역에 대하여 특정 각도값을 이루며 경사지도록 상기 침대의 제1 영역을 구동하되,
상기 판단부는 하기 수학식 1에 따라 상기 특정 경계점의 제1 방향(X축 방향)에 따른 좌표값을 산출하고, 하기 수학식 2에 따라 상기 특정 각도값을 산출하는 것을 특징으로 하는 캠핑카용 화재 경보 및 전원 제어 시스템.
[수학식 1]
[수학식 2]
(상기 수학식 1 및 수학식 2에서, B_pt는 상기 제1 방향에 따른 상기 특정 경계점의 좌표값, B_deg는 상기 특정 각도값, H_pt는 상기 제1 방향에 따른 사용자 머리 위치의 좌표값, F_pt는 상기 제1 방향에 따른 사용자 발 위치의 좌표값, L_bed는 상기 캠핑카의 바닥면으로부터 상기 침대까지의 높이를 나타낸다)
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