KR102530444B1 - 비상문 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

비상문 자동 개폐 장치가 개시된다. 본 발명의 비상문 자동 개폐 장치는 소정의 배치 공간을 형성하는 본체부, 외부로부터 상용전원을 공급받는 상용전원 공급부, 배치 공간에 배치되며, 비상전원을 공급하는 배터리부, 상용전원 공급부로부터 전원이 공급되기 전 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되지 않도록 설계된 비상전원 차단부 및, 화재나 비상상황이 감지되면 비상문이 자동으로 개방되도록 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 상용전원 공급부 및 배터리부의 전원 공급 상태를 모니터링하고, 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단되는 경우, 상용전원 공급부 대신 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어한다.

Description

비상문 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법 { Emergency door automatic opening and closing device and control method thereof }
본 발명은 비상문 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 옥상출입문 등에 설치되어 화재 발생 등의 비상 상황 발생 시 옥상으로 비상 탈출을 할 수 있도록 옥상출입문을 화재 제어반과 연동하여 자동으로 비상문을 개방상태로 전환하고 사용자에게 비상 경보를 구현하는 비상문 자동 개폐 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
건물의 화재 발생에 대비하여 안전 공간으로 대피를 할 수 있는 비상구를 설치하는데, 이 비상구에 설치한 출입문은 화재 발생에 대비하여 개방이 되어 있어야 하나 건물에 입주해 있는 사무실의 보안 및 도난 등의 이유로 잠겨 있는 경우가 많으며, 안전 사고나 범죄의 장소 및 청소년들의 탈선 장소로 이용되는 경우가 있어 시건 장치를 하여 비상구를 폐쇄하고 있는 경우가 상당수 있다.
이와 같은 비상구 폐쇄로 인하여 화재가 발생하면 사람들은 당황하고 공포감에 휩싸이게 되며, 때로는 흥분하여 평상시보다 판단력이 떨어져 우왕좌왕하다 미처 대피를 못하여 연기에 질식되거나 높은 데서 뛰어내려 불가피하게 귀중한 인명 피해가 발생하고 있다.
이에 대응하여 대한민국 등록특허 제10-0549210호에서는 비상구 자동 개폐 장치 및 방법을 개시하고 있으나, 이러한 선행 기술은 비상문 자동 개폐 장치의 설치 시 비상 배터리가 제어부에 연결되는 순간 비상문 자동 개폐 시스템이 작동을 하며, 비상문 자동 개폐기의 함체의 도어가 열려있는 상태이기에 함체 도어 열림 신호가 감지되어 비상 알람기가 자동으로 작동되어 90dB 이상의 경보음이 울리게 되고, 점검 및 수리를 위하여 함체 도어를 열 경우 비상 알람기가 자동으로 작동되는 문제가 있다.
이런 불편을 해결하겠다는 이유로 비상문 자동 개폐 장치 내에 설치되어 있는 알람기(부저)와 비상전원 배터리를 빼어놓는 경우가 비일비재하여 화재 등의 비상이 발생하였을 때 알람기가 작동을 하지 못하는 경우와, 화재 등의 비상이 발생하였을 때 비상전원 배터리가 정상 작동하지 못하는 경우가 허다한 실정이다.
또한, 건물이 준공되기 이전일 경우 상용전원이 인가되지 아니한 경우가 허다하며, 이때 비상전원 배터리를 연결하면 비상문 자동 개폐 장치가 정상 작동을 하게 되어 비상전원 배터리는 급속한 과방전을 일으키게 되고, 이에 따라 비상전원 배터리는 충전 특성을 상실하여 비상전원 배터리로서의 기능을 잃게 되는 현상이 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 상용전원이 인가되지 아니한 상태일 경우에는 비상전원을 연결하여도 비상문 자동 개폐 장치로 비상전원이 자동적으로 연결되지 않도록 하며, 이때 비상문 자동 개폐 장치의 정상적인 설치와 정상적인 동작을 확인할 수 있도록 비상전원 배터리로 비상문 자동 개폐 장치를 일시 작동시킬 수 있는 방법과 비상전원 배터리 연결을 끊는 방법을 제공하는 데에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치는 소정의 배치 공간을 형성하는 본체부, 외부로부터 상용전원을 공급받는 상용전원 공급부, 상기 배치 공간에 배치되며, 비상전원을 공급하는 배터리부, 상기 상용전원 공급부로부터 전원이 공급되기 전 상기 배터리부로부터 상기 비상전원이 자동으로 공급되지 않도록 설계된 비상전원 차단부 및, 화재나 비상상황이 감지되면 비상문이 자동으로 개방되도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 상용전원 공급부 및 상기 배터리부의 전원 공급 상태를 모니터링하고, 상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단되는 경우, 상기 상용전원 공급부 대신 상기 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어한다.
이때, 상기 비상전원 차단부는 소스(source) 단이 상기 배터리부의 비상전원 공급 단자와 연결된 제1 트랜지스터 및, 상기 제1 트랜지스터의 게이트(gate) 단에 바이어스된 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전압이 소스 전압보다 높게 유지됨으로써 상기 배터리부로부터 상기 비상전원이 공급되지 않도록 설계될 수 있다.
또한, 상기 비상문 자동 개폐 장치는 상기 제1 트랜지스터를 스위칭하기 위한 제2 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 베이스(base) 단에 연결되는 제2 저항, 상기 제2 저항과 직렬로 연결되는 비상전원 스위치를 포함하는 비상전원 연결부를 더 포함하고,
상기 비상전원 연결부는 상기 상용전원 공급부로부터 전원이 공급되기 전 상기 비상 전원 스위치가 턴-온된 경우에만 상기 배터리부로부터 비상전원이 공급되도록 설계될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 배터리부로부터 공급되는 비상전원을 차단하기 위한 리셋 스위치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단되는 경우, 상기 비상전원 스위치의 턴-온 또는 턴-오프 여부와 상관없이 상기 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어할 수 있다.
또한, 상용전원이 공급되지 아니한 상태에서 비상전원 스위치를 턴-온하여 배터리부로부터 비상전원이 공급되도록 할 때, /BATTERY_ON 제어를 하는 마이컴 단자의 상태가 LOW를 유지한다면 R11-비상전원 스위치(SW2)-R14를 통하여 형성된 전압이 /BATTERY_ON 제어 단자로 흘러나갈 수 있어 이를 방지하고자 제1 다이오드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리부는 배터리의 연결 또는 교체 시, 상기 제어부로 유입되는 정전기를 흡수하기 위한 제2 다이오드를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2 다이오드는 TVS(Transient Voltage Suppressors) 다이오드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 비상문 자동 개폐 장치는 상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원의 공급이 중단되면, 상기 제어부로 축적된 전압을 일정 시간 동안 공급할 수 있는 콘덴서를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 제어 방법은 상용전원 공급부가 연결되기 전 배터리부로부터 비상전원의 공급을 차단하는 단계, 비상전원 스위치가 턴-온되면, 상기 배터리부로부터 상기 비상전원을 공급받는 단계, 리셋 스위치가 턴-온되면, 상기 배터리부로부터 공급되는 상기 비상전원이 차단되는 단계, 상용전원 공급부가 연결되면, 상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 단계 및, 상기 상용전원의 공급이 중단되면, 상기 배터리부로부터 상기 비상전원을 자동으로 공급받는 단계를 포함한다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 작업자가 본 제품을 설치할 때 상용전원이 공급되지 않는 경우에 대비하여, 비상전원 배터리를 연결해 놓아도 비상전원 배터리가 본 장치에 연결되지 않도록 하여 비상전원 배터리의 방전을 차단할 수 있게 된다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급하지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 도어부가 폐쇄된 상태의 개략 사시도이며, 도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 도어부가 개방된 상태의 개략 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 구성을 간략히 나타낸 블록도,
도 3 및 4는 종래의 비상문 자동 개폐 장치에 있어 비상 전원을 공급하기 위한 개략 회로도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 전원을 공급하기 위한 개략 회로도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 제어 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 발명의 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어일 수 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 첨부된 각 도면에 기재된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 설명 및 이해의 편의를 위해서 서로 다른 실시 예들에서도 동일한 참조번호 또는 부호를 사용하여 설명하도록 한다. 즉, 복수의 도면에서 동일한 참조 번호를 가지는 구성 요소를 모두 도시하고 있다고 하더라도, 복수의 도면들이 하나의 실시 예를 의미하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에서는 구성요소들 간의 구별을 위하여 '제1', '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 사용될 수 있다. 이러한 서수는 동일 또는 유사한 구성 요소들을 서로 구별하기 위하여 사용하는 것이며, 이러한 서수 사용으로 인하여 용어의 의미가 한정 해석되어서는 안될 것이다. 일 예로, 이러한 서수와 결합된 구성 요소는 그 숫자에 의해 사용 순서나 배치 순서 등이 제한 해석되어서는 안된다. 필요에 따라서는, 각 서수들은 서로 교체되어 사용될 수도 있다.
본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다름을 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, '포함하다' 또는 '구성하다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결뿐 아니라, 다른 매체를 통한 간접적인 연결의 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다는 의미는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 도어부가 폐쇄된 상태의 개략 사시도이며, 도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 도어부가 개방된 상태의 개략 사시도이다.
일례로, 비상문 자동 개폐 장치(10)는 빌딩, 주택, 아파트 등의 건물에 설치되어 비상 상황 발생 시 비상문을 자동 개방하며 사용자에게 비상 경보를 울리는 장치일 수 있다.
일례로, 비상문 자동 개폐 장치(10)는 건물의 옥상문(U)에 설치되어 비상 상황 발생 시 옥상문(U)의 개폐를 제어할 수도 있다.
이를 보다 자세히 설명하자면, 비상문 자동 개폐 장치(10)는 평소에 건물의 옥상문(U)을 잠금 상태로 제어하다, 화재 발생 여부를 감지하는 화재신호 감지부(T)로부터 화재 발생 신호를 전달받는 경우, 옥상문(U)을 잠금 상태에서 해제(비잠금 상태로의 변환)할 수 있으며, 동시에 소리, 디스플레이, 빛 등의 형태로 비상 경보를 발생시킬 수 있다.
그 결과, 비상문 자동 개폐 장치(10)는 사용자의 안전을 도모하는 효과를 가질 수 있다.
일례로, 화재신호 감지부(T)는 공지 공용의 화재 감지 센서로서, 연기 감지 센서, 온도 감지 센서, 이산화탄소 감지 센서 등일 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다.
이하에서는 본 발명의 비상문 자동 개폐 장치(10)에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다.
일례로, 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 비상문 자동 개폐 장치(10)는 소정의 배치 공간을 형성하는 본체부(110) 및 배치 공간의 개폐를 구현하는 도어부(120)를 구비하는 함체부(100)를 포함할 수 있다.
일례로, 함체부(100)는 케이스의 일종일 수 있다.
도어부(120)는 공지 공용의 소정의 락킹장치를 통해 본체부(110)에 락킹되어 배치 공간의 폐쇄를 구현할 수도 있고, 본체부(110)에 락킹이 해제되는 경우 배치 공간의 개방을 구현할 수도 있다.
여기서, 일례로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 비상문 자동 개폐 장치(10)는 도어부(120) 상에 배치되며 소정의 정보를 표시하는 디스플레이부(A), 관리자로부터 소정의 정보를 입력받은 입력부(B, H)를 포함할 수 있다.
일례로, 디스플레이부(A)는 비상문 자동 개폐 장치(10)의 상태를 관리자에게 표시하는 구성으로서, 화재 발생 여부에 대한 정보, 상용전원 및/또는 비상전원 사용 여부에 대한 정보, 단선 여부에 대한 정보, 옥상문(U) 개폐 여부에 대한 정보 등 소정의 정보를 표시하는 구성일 수 있다.
일례로, 디스플레이부(A)는 LCD 디스플레이일 수도 있고, LED의 점등 여부로 정보를 표시하는 점등 디스플레이일 수도 있으며, 그 종류에는 제한이 없다.
한편, 일례로, 입력부(B, H)는 관리자로부터 소정의 정보를 입력받는 구성으로서 키패드(B)일 수도 있으며, 관리자가 소지하는 마스터 카드를 인식하는 RFID 인식장치(H)일 수도 있으나, 그 종류에는 제한이 없다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치(10)는 배치 공간에 배치되어 비상 경보음을 울리는 경보부(200), 비상전원을 공급하는 배터리부(300), 도어부(120)의 개폐를 감지하는 개폐 감지부(500)를 더 포함할 수 있다.
일례로, 경보부(200)는 비상 상황 발생 시 사용자에게 비상 상황을 알리도록 소정의 소리를 울리는 장치를 의미할 수 있다.
일례로, 배터리부(300)는 화재 등의 발생으로 상용전원의 전선이 단선되거나 정전 등의 비 이상적 상황을 대비하여, 비상문 자동 개폐 장치(10)를 구동하는 데에 필요한 전력을 차선적으로 제공하는 구성일 수 있다. 배터리부(300)에 포함된 배터리는 일반적으로 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리로 구현됨이 일반적이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
일례로, 개폐 감지부(500)는 도어부(120)가 본체부(110)에 락킹이 되었는지 여부, 즉 도어부(120)의 개폐를 감지하는 구성으로서, 공지 공용의 자석을 이용한 자력/전류 감지센서, 모션 센서 등일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니며, 그 종류에는 제한이 없다.
한편, 일례로, 비상문 자동 개폐 장치(10)는 외부로부터 상용전원을 공급받는 상용전원 공급부(700) 및 배터리부(300)의 비상전원 공급여부를 제어하는 비상전원 스위치(600)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 비상전원 스위치(600)는 배치공간 상에 배치될 수 있다.
일례로, 상용전원 공급부(700)는 외부로부터 상용전원을 인가받아 비상문 자동 개폐 장치(10)의 제어부(400), 락킹장치, 경보부(200) 등에 전력을 공급하는 전원 장치를 의미할 수 있다.
일례로, 비상전원 스위치(600)는 배터리부(300)의 비상전원이 비상문 자동 개폐 장치(10)의 구성요소 중 전력이 필요한 구성(예를 들어, 경보부(200), 디스플레이부(A) 등)에 전력을 공급할지 여부를 제어하는 구성으로서, 공지 공용의 스위치를 의미할 수 있다.
한편, 일례로, 비상문 자동 개폐 장치(10)는 비상문 자동 개폐 장치(10)를 구성하는 구성요소들을 제어하는 제어부(400)를 더 포함할 수 있다.
제어부(400)는 비상문 자동 개폐 장치(10)의 전반적인 동작을 제어하는 구성이다.
제어부(400)는 화재나 비상 상황이 감지되면, 비상문이 자동적으로 개방되도록 제어할 수 있다.
일례로, 제어부(400)는 화재신호 감지부(T)로부터 화재 신호를 입력받는 경우, 경보부(200)를 제어하여 비상 경보음이 울리도록 할 수 있고, 옥상문(U)을 잠금 상태에서 비잠금 상태로 제어할 수 있으며, 화재 발생 등의 소정의 정보를 표시하도록 디스플레이부(A)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 도어부(120)가 개방되는 경우 경보부(200)가 비상 경보음을 울리도록 하는 등, 비상문 자동 개폐 장치(10)의 구동을 제어하는 구성일 수 있다.
본 발명에서 제어부(400)는 마이크로프로세서(Micro Processor)를 탑재한 마이크로 컨트롤러(Micro Controller)로 구현될 수 있으며, 일명 마이컴(Micom)으로 통칭될 수 있다.
이하에서는, 비상문 자동 개폐 장치(10)의 기술적 특징에 대해 더욱 자세히 설명하겠다.
도 3은 종래의 제1 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치에 있어 비상 전원을 공급하기 위한 비상전원 배터리 연결 회로도이다.
도 3을 참조하면, 종래 제1 실시 예의 비상전원 배터리 연결 회로는 P-채널 FET(Field Effect Transistor) Q3를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, P-채널 FET Q3는 게이트(gate) 단의 전압이 소스(source) 단의 전압보다 낮아지면, 도통이 되어 소스 단의 전압이 드레인(drain) 단으로 흐르게 구성되어 있다.
종래 제1 실시 예의 비상전원 배터리 연결 회로에서 15V의 전원 단자에 저항 R6 가 연결되는데, 15V의 전압은 전원 단자에 연결된 상용전원에 의하여 인가될 수 있다.
따라서, 상용전원이 연결되지 않는 경우에는 15V의 전원 단자에 0V가 걸리게 되며, P-채널 FET Q3의 게이트 단의 전압이 소스 단의 전압보다 낮아지게 됨에 따라, P-채널 FET Q3가 도통되어 비상전원 배터리 J2가 회로에 연결되게 된다.
이와 같은 종래 기술에 따르면, 상용전원이 공급되지 않은 상태에서 비상 전원 배터리가 비상문 자동 개폐 장치(100)로 계속 연결되게 된다. 따라서, 비상 전원 배터리가 완전히 충전된 상태였다 하더라도 일정 시간이 지나면 비상 전원 배터리가 완전히 방전되게 되며, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리의 특성상 충전 배터리의 특성을 잃게 되는 문제가 있다.
도 4는 종래의 다른 제2 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치에 있어 비상 전원을 공급하기 위한 비상전원 배터리 연결 회로도이다.
도 4를 참조하면, 종래 제2 실시 예의 비상전원 배터리 연결 회로는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 입력부의 12V 전압이 다이오드 D9을 통하고 비상전원 배터리 J3의 전압이 다이오드 D10을 통하여 만나도록 구성되며, 비상전원 배터리 J3가 항상 연결되는 구조를 가진다. 따라서, 별도의 추가 회로를 구성하지 않더라도 정전 등으로 인하여 상용전원의 공급이 차단되었을 때, 비상전원 배터리가 회로에 연결될 수 있다.
그러나, 12V의 전압을 가지는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 비상전원 배터리는 완전 충전시 약 13.8V의 전압을 가져야 하는데, 종래 제2 실시 예의 비상전원 배터리 연결 회로도의 경우, 비상전원 배터리의 전압이 12V를 넘어서는 순간 다이오드 D10을 통하여 이엠락(EM-LOCK) 전원부로 전류가 흐르게 되므로, 비상전원 배터리가 충분한 충전이 되지 않는 문제가 있다.
따라서, 비상전원 배터리의 충분한 충전을 위해서는 SMPS 입력부의 전압이 비상전원 배터리의 안정적인 충전전압인 15V 이상이 되어야 하는데, 이 경우 이엠락 전원부의 정격전압인 12V보다 약 25% 높은 전압이 공급되어, 불필요한 소비전력이 발생하고 수명 또한 감소될 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 비상문 자동 개폐 장치(10)에 제공되는 비상전원 배터리 연결 회로는 상술한 도 3 및 4의 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 전원을 공급하기 위한 비상전원 배터리 연결 회로도이다.
도 5를 참조하면, 비상전원 배터리 연결 회로는 비상전원 차단부(EB)를 더 포함할 수 있다.
비상전원 차단부(EB)는 상용전원 공급부(700)로부터 전원이 공급되기 전 배터리부(300)로부터 비상전원이 자동으로 공급되지 않도록 하는 구성이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 비상전원 차단부(EB)는 트랜지스터 Q5 및 저항 R12를 포함할 수 있다.
이때, 트랜지스터 Q5는 소스 단이 배터리부(300)의 비상전원 공급 단자와 연결될 수 있으며, 저항 R12는 트랜지스터 Q5의 게이트 단에 도 5와 같이 바이어스(bias)된 바이어스 저항일 수 있다.
이와 같이, 상용전원 공급부(700)가 아직 연결되지 않은 상태(설치 전 상태 등)에서는 트랜지스터 Q5의 게이트 단의 전압이 소스 단의 전압보다 높게 유지(HIGH)되도록 함으로써 배터리부(300)로부터 비상전원이 공급되지 않도록 설계될 수 있다.
한편, 비상전원 배터리 연결 회로는 트랜지스터 Q5를 스위칭하기 위한 트랜지스터 Q6, 트랜지스터 Q6의 베이스(base) 단에 연결되는 비상전원 스위치 SW2 및 비상전원 스위치 SW2와 직렬로 연결되는 저항 R11을 포함하는 비상전원 연결부(EC)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구조를 가지는 비상전원 연결부(EC)는 상용전원 공급부(700)로부터 전원이 공급되기 전, 즉 상용전원 공급부(700)가 연결되기 전에는 비상 전원 스위치 SW2가 턴-온된 경우에만 비상전원 전압이 연결되면서 제어부(400)가 부팅되어 /BATTERY_ON 단자로 전압을 보내어 배터리부(300)로부터 비상전원이 공급될 수 있다.
구체적으로, 상용전원 공급부(700)가 연결되지 않은 상태에서 비상 전원 스위치 SW2가 턴-온되면, 배터리부(300)가 연결되면서 제어부(400)가 부팅되고, 제어부(400)와 연결되는 /BATTERY ON 단자로 전압이 인가되며 배터리부(300)로부터 비상전원이 공급될 수 있다.
한편, 제어부(400)는 배터리부(300)로부터 공급되는 비상전원을 차단하기 위한 리셋 스위치 SW6를 포함할 수 있다. 리셋 스위치 SW6가 턴-온되면, 제어부(400)가 정지되므로 /BATTERY ON 단자에 인가되는 전압이 0V로 변하면서 배터리부(300)로부터의 전력 공급이 차단될 수 있다.
한편, 제어부(400)는 상용전원 공급부(700) 및 배터리부(300)의 전원 공급 상태를 지속적으로 모니터링하고, 상용전원 공급부(700)가 연결되면 상용전원 공급부(700)로부터 전원을 공급받을 수 있다.
이때, 제어부(400)는 상용전원 공급부(700)로부터 상용전원을 공급받는 도중에 정전 등으로 인해 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단되면, 상용전원 공급부(700) 대신 배터리부(300)로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어할 수 있다.
이때, 제어부(400)는 비상전원 스위치 SW2의 턴-온 또는 턴-오프 여부와 상관없이 배터리부(300)로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어할 수 있다.
특히, 제어부(400)는 상용전원 공급부(700)로부터 상용전원의 공급이 중단되는경우, 상용전원 공급부(700)로부터 인가되는 전압이 일정 텀을 두고 0V로 줄어들게 되는데, 0V가 되기 전에 기 설정된 값 또는 기 설정된 비율(%)의 전압 이하로 낮아지면, 즉각적으로 배터리부(300)로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(400)는 상용전원 공급부(700)에서 공급되는 전압이 12V인 경우 10V 이하로 낮아지는 경우에 배터리부(300)로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 제어부(400)는 전원의 공급이 끊기지 않고 지속적으로 이루어지도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상전원 연결부(EC)는 배터리부(300)의 충전 전압이 불량 등으로 인해 임계 수치 이하로 유지되는 경우에는 비상전원 스위치 SW2를 턴-온시키더라도 트랜지스터 Q6가 정상적으로 스위칭할 수 없을 수 있으므로, 저항 R11 및 비상전원 스위치 SW2로부터 트랜지스터 Q6의 베이스 단으로 공급되는 전압이 마이컴의 /BATTERY_ON 제어 단자로 흘러나가는 것을 차단하기 위한 다이오드 D14를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리부(300)는 배터리의 연결 또는 교체 시, 인체에 축적된 정전기가 저항 F2를 통하여 제어부(400)로 유입될 수 있으므로 제어부(400)로 유입되는 정전기를 흡수하기 위한 다이오드 D9를 포함할 수 있다.
이때, 다이오드 D9는 과도 전류를 흡수하여 주변 소자를 보호해줄 수 있는 TVS(Transient Voltage Suppressors) 다이오드로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상전원 배터리 연결 회로는 도 5에 도시된 바와 같이, 상용전원 공급부(700)로부터 상용전원을 공급받는 도중에 정전 등으로 인하여 상용전원의 공급이 중단되는 경우에 제어부(400)가 배터리부(300)의 전원 공급 상태를 모니터링할 수 있도록, 축적된 전압을 제어부(400)에 일정 시간 동안 안정적으로 공급할 수 있는 전해 콘덴서 C3를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상문 자동 개폐 장치의 제어 방법을 간략히 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 상용전원 공급부가 연결되기 전 배터리부로부터 비상전원의 공급을 차단한다(S610).
이후, 비상전원 스위치가 턴-온되면, 배터리부로부터 비상전원을 공급받는다(S620).
이후, 리셋 스위치가 턴-온되면, 배터리부로부터 공급되는 비상전원을 차단한다(S630).
이후, 상용전원 공급부가 연결되면, 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는다(S640).
이후, 상용전원의 공급이 중단되면, 배터리부로부터 비상전원을 자동으로 공급받는다(S650).
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 작업자가 본 제품을 설치할 때 상용전원이 공급되지 않는 경우에 대비하여, 비상전원 배터리를 연결해 놓아도 비상전원 배터리가 본 장치에 연결되지 않도록 하여 비상전원 배터리의 방전을 차단할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10: 비상문 자동 개폐 장치 100: 함체부
110: 본체부 120: 도어부
200: 경보부 300: 배터리부
400: 제어부 500: 개폐 감지부
600: 비상전원 스위치 700: 상용전원 공급부

Claims (11)

  1. 비상문 자동 개폐 장치에 있어서,
    소정의 배치 공간을 형성하는 본체부(110);
    외부로부터 상용전원을 공급받는 상용전원 공급부(700);
    상기 배치 공간에 배치되며, 비상전원을 공급하는 배터리부(300);
    상기 상용전원 공급부로부터 전원이 공급되기 전 상기 배터리부로부터 상기 비상전원이 자동으로 공급되지 않도록 설계된 비상전원 차단부(EB); 및
    화재나 비상상황이 감지되면 비상문이 자동으로 개방되도록 제어하는 제어부(400);를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 상용전원 공급부 및 상기 배터리부의 전원 공급 상태를 모니터링하고, 상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단되는 경우, 상기 상용전원 공급부 대신 상기 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어하고,
    상기 비상전원 차단부는,
    소스(source) 단이 상기 배터리부의 비상전원 공급 단자와 연결된 제1 트랜지스터(Q5) 및;
    상기 제1 트랜지스터의 게이트(gate) 단에 바이어스된 제1 저항(R12);을 포함하고,
    상기 제1 트랜지스터의 게이트 전압이 소스 전압보다 높게 유지됨으로써 상기 배터리부로부터 상기 비상전원이 공급되지 않도록 설계되며,
    상기 비상문 자동 개폐 장치는,
    상기 제1 트랜지스터를 스위칭하기 위한 제2 트랜지스터(Q6), 상기 제2 트랜지스터의 베이스(base) 단에 연결되는 제2 저항(R11), 상기 제2 저항과 직렬로 연결되는 비상전원 스위치(SW2)를 포함하는 비상전원 연결부(EC)를 더 포함하고,
    상기 비상전원 연결부는,
    상기 상용전원 공급부로부터 전원이 공급되기 전 상기 비상전원 스위치가 턴-온된 경우에만 상기 배터리부로부터 비상전원이 공급되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리부로부터 공급되는 비상전원을 차단하기 위한 리셋 스위치(SW6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단되는 경우, 상기 비상전원 스위치의 턴-온 또는 턴-오프 여부와 상관없이 상기 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비상전원 연결부는,
    상용전원이 공급되지 아니한 상태에서 상기 비상전원 스위치를 턴-온하여 상기 배터리부로부터 비상전원이 공급되도록 할 때, 상기 제2 저항으로부터 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단으로 공급되는 전류가 상기 제어부의 /BATTERY_ON 단으로 흘러나가는 것을 차단하는 제1 다이오드(D14)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리부는,
    배터리의 연결 또는 교체 시, 상기 제어부로 유입되는 정전기를 흡수하기 위한 제2 다이오드(D9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 다이오드는,
    TVS(Transient Voltage Suppressors) 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원의 공급이 중단되면, 상기 제어부로 축적된 전압을 일정 시간 동안 공급할 수 있는 콘덴서(C3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 도중에 상기 상용전원 공급부로부터 인가되는 전압이 기 설정된 값 또는 비율(%) 이하로 낮아지는 경우, 상기 상용전원의 공급이 중단된 것으로 판단하고 상기 상용전원 공급부 대신 상기 배터리부로부터 비상전원이 자동으로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비상문 자동 개폐 장치.
  11. 비상문 자동 개폐 장치의 제어 방법에 있어서,
    상용전원 공급부(700)가 연결되기 전 배터리부(300)로부터 비상전원의 공급을 차단하는 단계,
    비상전원 스위치(SW2)가 턴-온되면, 비상전원 연결부(EC)에 의해 상기 배터리부로부터 상기 비상전원을 공급받는 단계,
    리셋 스위치(SW6)가 턴-온되면, 비상전원 차단부(EB)에 의해 상기 배터리부로부터 공급되는 상기 비상전원이 차단되는 단계,
    상용전원 공급부가 연결되면, 상기 상용전원 공급부로부터 상용전원을 공급받는 단계 및,
    상기 상용전원의 공급이 중단되면, 상기 배터리부로부터 상기 비상전원을 자동으로 공급받는 단계를 포함하고,
    상기 비상전원 차단부는,
    소스(source) 단이 상기 배터리부의 비상전원 공급 단자와 연결된 제1 트랜지스터(Q5) 및;
    상기 제1 트랜지스터의 게이트(gate) 단에 바이어스된 제1 저항(R12);을 포함하고,
    상기 제1 트랜지스터의 게이트 전압이 소스 전압보다 높게 유지됨으로써 상기 배터리부로부터 상기 비상전원이 공급되지 않도록 설계되며,
    상기 비상전원 연결부는,
    상기 제1 트랜지스터를 스위칭하기 위한 제2 트랜지스터(Q6), 상기 제2 트랜지스터의 베이스(base) 단에 연결되는 제2 저항(R11), 상기 제2 저항과 직렬로 연결되는 비상전원 스위치(SW2)를 포함하고, 상기 상용전원 공급부로부터 전원이 공급되기 전 상기 비상전원 스위치가 턴-온된 경우에만 상기 배터리부로부터 비상전원이 공급되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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