KR19980034199A - 적외선 물체검출장치 - Google Patents

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Abstract

적외선 물체검출장치, 특히 에어컨디셔너용 적외선 물체검출장치가 개시된다. 개시된 에어컨디셔너용 적외선 물체검출장치는 인쇄회로기판 위에 소정 공간부가 형성되도록 2분할된 수광렌즈가 설치되고, 그 공간부에 상호 대응되게 형성된 경사면을 가지고 소정의 회로패턴이 형성되어 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 리드핀을 가지는 삿갓형 절연기판이 마련되며, 그 절연기판위에 복수의 초전소자와 저항칩 및 전계효과 트랜지스터를 구비하여 된 센서 모듈을 포함하여 이루어진 점에 특징이 있는 것으로서, 이러한 특징에 의하면 피검출물이 원, 중, 근거리의 어느 영역에 존재하는가를 판별할 수 있는 입체적 검출영역을 가진다. 또한, 센서 모듈의 소형 제작이 가능하고, 구조적 특징에 의해 주위 온도 영향이 배제되므로 정밀한 출력신호가 가능한 장점을 가진다. 따라서, 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치를 예컨대, 에어컨디셔너에 적용할 경우에 에어컨디셔너로부터 사람이 위치하고 있는 상태의 원근거리를 판별하여 그 판별결과에 따라 에어컨디셔너의 풍량 등을 조절할 수 있도록 함으로써 절전효과 등을 얻는 동시에 최적가동을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치는 캠코더나 카메라 등에 적용함으로써 검출대상물체인 피사체 등에 대한 거리를 보다 정확하게 판단할 수 있게 된다.

Description

적외선 물체검출장치
본 발명은 적외선 검출용 초전소자를 이용한 물체검출장치에 관한 것으로서, 특히 물체의 위치 정보 검출이 가능한 적외선 물체검출장치에 관한 것이다.
일반적으로, 도어의 자동 개폐를 위한 제어장치나 침입경보장치 등에는 적외선 센서가 내장된 물체검출장치가 사용되고 있다. 이러한 적외선 물체검출장치에서는 특정하게 지정되어 있는 검출영역에 피검출물이 들어오는 것을 감지하게 된다. 이와 같은 적외선 물체검출장치의 피검출물 검출영역을 설정하는 방법에 대해서 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 도어(1)가 설치되어 있는 입구의 벽 상부 또는 천정에 적외선 물체검출장치(2)를 설치하고, 그 물체검출장치(2)에 대향되는 플로어(3)에 대해 피검출물이 검출될 수 있는 검출영역(4)을 설정하는 것이다. 이러한 방법에 의하면 상기 적외선 물체검출장치(2)가 검출영역(4)에 들어서는 사람(4) 등의 피검출물을 검출하여 그 정보를 예컨대, 도어개폐를 제어하기 위해 도어(1)와 연결되도록 설치된 콘트롤러(미도시)에 송출함으로써 도어 개폐가 자동적으로 이루어지게 할 수 있다.
상기와 같은 종래의 적외선 물체검출장치는 감도(感度) 조절에 의해 피검출물이 검출되는 영역을 조정할 수 있다. 즉, 감도를 높임으로써 피검출물의 검출영역을 원거리 영역까지 확장시킬 수 있고, 반대로 감도를 낮춤으로써 피검출물의 검출영역을 근거리 영역으로 제한시킬 수 있다.
그러나, 상기 종래의 적외선 물체검출장치는 그 설치장소 등이 한정되므로 범용성이 떨어지는 단점이 있고, 특히 천정과 같이 높은 곳에 설치할 때에는 특별한 설치공사가 필요하게 되므로 안전성과 보수성이 저하되는 단점이 있다. 그리고, 감도 조절에 의한 피검출물의 검출영역을 조정하는 경우에는 그 조정이 용이하지 않으며, 특히 계절 및 냉난방의 상태 등과 같은 주변 환경에 따라 빈번한 조정을 필요로 하는 문제점이 있다.
도 2는 상기한 종래 적외선 물체검출장치의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 도시된 적외선 물체검출장치는 일본특개평4-324329공보에 상세히 개시되어 있으며, 피검출물을 검출하기 위한 감지부(100)와 검출된 피검출물의 정보를 신호처리하기 위한 신호처리부(200)를 포함하여 구성된다.
도 3은 도 2에 도시된 종래 적외선 물체검출장치의 감지부(100)와 신호처리부(200) 및 피검출물의 검출영역(D)을 나타내 보인 개략적 평면 구성도이다. 도 3을 참조하면, 상기 감지부(100)의 전면 양단부에는 각각 수광창(110)(120)이 설치되어 있고, 그 수광창(110)(120)의 후방에는 수광시야를 한정하기 위한 후드(130)(140)와 적외선 렌즈(150)(160) 및 상기 신호처리부(200)와 연결되는 적외선 센서 모듈(170)(180)이 각각 설치되어 있다.
도 4는 도 2에 도시된 종래 적외선 물체검출장치의 적외선 센서 모듈(170)(180)을 발췌하여 나타내 보인 개략적 구성도이다. 상기 적외선 센서 모듈(170)(180)은 케이스(171)(181)의 내부에 초전소자(172)(182)와 전계효과 트랜지스터(173)(183)(FET; Field Effect Transistor)를 구비하고 있으며, 상기 수광창(110)(120)을 통하여 입사된 적외선광량은 상기 초전소자(172)(182)를 통하여 전계효과 트랜지스터(173)(183)로 보내진 다음 임피이던스 변환되어 신호처리부(200)로 출력된다. 도면 부호 174(184)는 케이스(171)(181)에 형성된 수광개구에 설치되는 투명창재이다.
상기 적외선 센서 모듈(170)(180)의 출력(SA)(SB)은 신호처리부(200)의 증폭기(211)(212)에서 증폭되어 윈도우 비교기(221)(222)로 보내지며, 이 윈도우 비교기(221)(222)의 출력은 AND회로(230)에 보내져 이로부터 피검출물의 검출영역 내의 존재 유무에 대한 감지 결과의 판정출력이 얻어진다.
상기한 바와 같은 종래의 적외선 물체검출장치는 상기 수광창(110)(120)을 통하여 피검출물이 감지되는 검출영역(D)은 각 수광창 110 및 120의 수광시야가 교차되는 영역으로 설정된다. 즉, 검출영역(D)에서 피검출물이 수광시야에 들어오면 각 수광창(110)(120)과 연결된 적외선 센서 모듈(170)(180)에 입력되는 적외선 입사광량이 다르게 되므로, 피검출물이 검출영역(D)에 들어 왔는지의 여부에 대한 감지 결과의 판정출력을 얻을 수가 있다. 또한, 피검출물이 검출영역(D)에서 이동될 때 각 적외선 센서 모듈(170)(180)에서 출력되는 검출신호에 시간적 차이가 발생되므로 검출영역(D)에서의 피검출물의 이동여부를 인식할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 상기 종래의 적외선 물체검출장치는 상술한 바와 같이 피검출물의 검출영역이 평면적인 영역에 한정된다. 이러한 적외선 물체검출장치는, 예컨대 에너컨디셔너나 히터 또는 캠코더 등에 적용되어 피검출물의 존재상태에 따라 최적의 출력을 얻을 수 있도록 하기 위해서는 검출영역에서 사람 등의 피검출물의 위치 정보가 원거리, 중거리, 근거리 영역 및 이동상태 등 입체적 영역에 대한 정보 검출이 이루어져야 하는데 피검출물의 검출영역이 평면적인 영역에 한정되므로 최적 출력 조정에 한계가 있다. 또한, 센서 모듈이 구비된 감지부(100)가 너무 크기 때문에 캠코더와 같은 소형 제품에 적용하기가 적합하지 못하며, 주위 온도에 따라 초전소자의 출력신호 변동이 심하므로 정밀 출력에 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 종래 적외선 물체검출장치가 가지는 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 본 발명은 주위 온도의 영향을 배제하여 검출영역에서 감지되는 피검출물의 위치 판별에 대한 정밀성을 향상시킨 적외선 물체검출장치를 제공함에 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 주위 온도의 영향을 배제하여 검출영역에서 감지되는 피검출물의 위치 판별에 대한 정밀성을 향상시켜 에어컨디셔너의 최적 출력을 가능하도록 하는 에어컨디셔너용 적외선 물체검출장치를 제공함에 그 다른 목적이 있다
도 1은 종래 적외선 물체검출장치의 일예를 설명하기 위해 나타내 보인 개략도,
도 2는 종래 적외선 물체검출장치의 다른 예를 나타내 보인 개략적 사시도,
도 3은 도 2의 종래 적외선 물체검출장치의 물체 검출영역 및 신호처리부의 회로구성을 나타내 보인 개략적 평면도,
도 4는 도 3의 종래 적외선 물체검출장치에서 적외선 센서를 발췌하여 도시한 개략적 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치 및 피검출물의 검출영역을 나타내 보인 개략적 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치에 적용되는 적외선 센서 모듈을 발췌하여 나타내 보인 개략적 구성도,
도 7은 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치에 적용되는 적외선 센서 모듈의 변형된 실시예를 나타내 보인 개략적 구성도, 그리고
도 8은 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치가 에어컨디셔너에 적용된 경우의 예를 설명하기 위해 나타내 보인 개략도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
301..수광렌즈310..인쇄회로기판(신호처리부)
320..시일부재330..삿갓형 절연기판
331, 332..초전소자333, 334..FET
335, 336..저항칩337..어테뉴에이터
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치는, 소정 공간부가 마련되도록 인쇄회로기판의 일면에 설치되는 1쌍의 수광렌즈와, 상기 공간부에 각각 마련되는 1쌍의 적외선 센서 모듈과, 이 적외선 센서 모듈로부터 출력되는 신호를 처리하기 위해 상기 인쇄회로기판에 마련되는 신호처리부를 포함하고, 상기 수광렌즈의 수광시야가 교차되어 설정되는 검출영역으로부터 피검출물을 검출할 수 있도록 된 적외선 물체검출장치에 있어서, 상기 적외선 센서 모듈은 상호 대응되게 형성된 경사면을 가지고, 소정의 회로패턴이 형성되어 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 리드핀을 가지는 삿갓형 절연기판과, 상기 절연기판의 경사면 위에 각각 마련되는 1쌍의 초전소자와, 상기 초전소자의 일측 절연기판에 각각 마련되는 1쌍의 저항칩과, 상기 저항칩과 대응되는 절연기판의 저면에 각각 마련되는 1쌍의 전계효과 트랜지스터와, 상기 수광렌즈와 상기 절연기판 사이에 마련되는 실리콘 필터와, 상기 실리콘 필터와 상기 인쇄회로기판 사이에서 상기 절연기판을 지지하여 밀봉하기 위한 시일부재를 포함하고, 상기 신호처리부로부터 출력된 신호를 통하여 피검출물체가 존재하는 검출영역의 원근을 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치에 있어서, 특히 상기 수광렌즈는 광입사측이 2분할된 반구형으로 형성된 것이 바람직하며, 상기 절연기판은 알루미나로 이루어지고, 그 경사면 경계부의 상단에는 어테뉴에이터가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 에어컨디셔너용 적외선 물체검출장치는, 소정 공간부가 형성되도록 인쇄회로기판의 일면에 설치되는 1쌍의 수광렌즈와, 상기 공간부에 각각 마련되는 1쌍의 적외선 센서 모듈과, 이 적외선 센서 모듈로부터 출력되는 신호를 처리하기 위해 상기 인쇄회로기판에 마련되는 신호처리부를 포함하고, 상기 수광렌즈의 수광시야가 교차되어 설정되는 검출영역으로부터 피검출물을 검출할 수 있도록 된 된 적외선 물체검출장치에 있어서, 상기 적외선 센서 모듈은 상호 대응되게 형성된 경사면을 가지고, 소정의 회로패턴이 형성되어 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 리드핀을 가지는 삿갓형 절연기판과, 상기 절연기판의 경사면 위에 각각 마련되는 1쌍의 초전소자와, 상기 초전소자의 일측 절연기판에 각각 마련되는 1쌍의 저항칩과, 상기 저항칩과 대응되는 절연기판의 저면에 각각 마련되는 1쌍의 전계효과 트랜지스터와, 상기 수광렌즈와 상기 절연기판 사이에 마련되는 실리콘 필터와, 상기 실리콘 필터와 상기 인쇄회로기판 사이에서 상기 절연기판을 지지하여 밀봉하기 위한 시일부재와, 상기 신호처리부로부터 출력된 신호를 통하여 피검출물체가 존재하는 검출영역의 원근을 판별하고, 그 판별에 따라 에어컨디셔너의 동작제어를 위한 지령신호를 출력할 수 있도록 에어컨디셔너의 메인회로기판과 연결되는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명의 적외선 물체검출장치를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치의 검출영역을 나타내 보인 개략적 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치에 적용되는 적외선 센서 모듈을 발췌하여 나타내 보인 개략적 구성도이다.
도 5를 참조하면 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치는, 소정 공간부가 마련되도록 인쇄회로기판(310)의 일면에 설치되는 1쌍의 수광렌즈(301)와, 상기 공간부에 각각 마련되는 1쌍의 적외선 센서 모듈(300)과, 이 적외선 센서 모듈(300)로부터 출력되는 신호를 처리하기 위해 상기 인쇄회로기판(310)에 마련되는 신호처리부(미도시; 도 8의 310 참조)를 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치는 예컨대, 에어컨디셔 등의 기기본체(400)에 탑재되어 메인회로기판과 연결되도록 설치된다.
상기 구성에 있어서, 상기 적외선 센서 모듈(300)은 도 6에 도시된 바와 같이 상호 대응되게 형성된 경사면(330a)(330b)을 가지고, 소정의 회로패턴이 형성되어 상기 인쇄회로기판(310)과 전기적으로 연결되는 리드핀을 가지는 삿갓형 절연기판(330)과, 상기 절연기판(330)의 경사면(330a)(330b) 위에 각각 마련되는 1쌍의 초전소자(331)(332)와, 상기 초전소자(331)(332)의 일측 절연기판(330)에 각각 마련되는 1쌍의 저항칩(333)(334)과, 상기 저항칩(333)(334)과 대응되도록 절연기판(330)의 저면에 각각 마련되는 1쌍의 전계효과 트랜지스터(335)(336)와, 상기 수광렌즈(301)와 상기 절연기판(330) 사이에 마련되는 실리콘 필터(340)와, 상기 실리콘 필터(340)와 상기 인쇄회로기판(310) 사이에 위치하도록 상기 절연기판(330)을 지지하여 밀봉하기 위한 시일부재(320)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 수광렌즈(301)는 광입사측이 2분할된 반구형의 멀티볼렌즈 또는 프레넬렌즈로 형성되어 있다. 그리고, 상기 절연기판(330)은 예컨대, 알루미나 또는 FR4와 같은 절연체로 이루어지고 그 경사면(330a)(330b)의 경계부 상단에는 예를 들어 HDPE로 이루어진 어테뉴에이터(337)가 설치되어 있다. 또한, 초전소자(331)(332)는 예컨대, PZT, PLT, 폴리머(Polymer) 등의 박막 또는 박편으로 이루어져 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치는, 상기 수광렌즈(301)의 2분할 구조와 상기 절연기판(330)의 삿갓형 구조에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 피검출물의 복수의 검출영역(A, B, C, D, E 및 F)에 대한 원근 구분이 가능하다. 즉, 상기 수광렌즈(301)의 2분할 구조에 의해 수광시야가 교차되는 검출영역중 B영역을 포함한 A 및 C영역이 근거리 검출영역으로 설정된다. 반면에, 수광시야가 교차되는 검출영역중 E영역을 포함한 D 및 F영역에 예를 들면, 사람 등의 피검출물이 존재하게 될 경우 A, B 및 C영역에 존재하게 되는 경우보다 상기 실리콘 필터(340)를 통과하는 열에너지가 작아지므로 이를 근거로 초전소자(331)(332) 및 신호처리부에서 전압레벨 등을 비교하여 원거리 검출영역으로 설정된다. 한편, 상기 절연기판(330)의 삿갓형 구조에 의하면, 각 경사면(330a)(330b)으로 수광되는 수광량과 열에너지가 상호 간섭되는 것을 차단하여 주위 온도의 영향 등에 의해 피검출물이 검출되는 정밀도의 저하를 방지할 수 있으며, 이러한 효과는 특히 상기 경사면(330a)(330b)의 경계부 상단에 설치된 어테뉴에이터(337)에 의해 더욱 강화시킬 수 있다.
한편, 도 7은 다른 실시예에 따른 절연기판(330')을 나타내 보인 것으로서, 절연기판(330')의 경사면(330a)(330b) 중앙부에는 수평부(330c)(330d)가 형성되어 있고, 그 수평부(330c)(330d)에 상기 초전소자(331)(332)가 설치되어 있는 구조를 가진다. 여기서, 도 6의 도면부호와 동일한 부호는 도 6에서 설명된 구성 요소와 동일한 것으로서 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치가 에어컨디셔너에 적용된 경우의 예를 설명하기 위해 나타내 보인 개략도이다.
도면 부호 310은 상기 인쇄회로기판의 신호처리회로를 나타내 보인 것으로서, 도시된 바와 같이 상기한 1쌍의 적외선 센서 모듈(300)에 마련되어 있는 각각의 초전검출소자(331)(332)에 연결되는 증폭기(360)와, 이 증폭기(360)에 연결되는 윈도우 비교기(370)를 포함하여 구성된다.
상기 구성의 신호처리회로부(310)는 에너컨디셔너의 메인회로기판(미도시)과 연결된 마이크로 컴퓨터(400)와 연결되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 예컨대 도 5에 도시된 어느 한 검출영역에 사람이 위치하고 있는 경우 초전소자(331)(332)가 그 영역의 온도 변화를 감지하여 그 온도변화에 대한 전기적 신호를 증폭기(360)로 출력하게 된다. 이 출력 신호는 증폭기(360)를 지나면서 설정된 주파수 대역을 제외한 모든 신호 성분이 제거되고, 필터링된 미소신호는 아날로그 신호로 변환되어 윈도우 비교기(370)로 입력된다. 이때, 사람이 위치한 원근영역에 대응하여 해당되는 검출영역의 신호레벨에 대응하는 신호가 발생하게 된다. 이 신호는 마이크로 컴퓨터(400)에 내장된 프로그램에 의해 각각의 전압 레벨에 대응되는 검출영역의 원, 중, 근거리를 판단하게 된다. 그 결과에 따라 마이크로 컴퓨터(400)는 사람수나 위치, 이동 상태 등에 따라 에어컨디셔너의 루버 제어 신호(Lc) 또는 팬 회전수 제어신호(Fc)를 출력함으로써 에어컨디셔너가 적절한 조건으로 작동될 수 있도록 하여 실내 조건에 따라 최적 가동을 가능하도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 물체검출장치는 피검출물이 원, 중, 근거리의 어느 영역에 존재하는가를 판별할 수 있는 입체적 검출영역을 가진다. 또한, 센서 모듈의 소형 제작이 가능하고, 구조적 특징에 의해 주위 온도 영향이 배제되므로 정밀한 출력신호가 가능한 장점을 가진다.
따라서, 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치를 예컨대, 에어컨디셔너에 적용할 경우에 에어컨디셔너로부터 사람이 위치하고 있는 상태의 원근거리를 판별하여 그 판별결과에 따라 에어컨디셔너의 풍량 등을 조절할 수 있도록 함으로써 절전효과 등을 얻는 동시에 최적가동을 가능하게 한다. 또한, 본 발명에 의한 적외선 물체검출장치는 캠코더나 카메라 등에 적용함으로써 검출대상물체인 피사체 등에 대한 거리를 보다 정확하게 판단할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 소정 공간부가 마련되도록 인쇄회로기판의 일면에 설치되는 1쌍의 수광렌즈와, 상기 공간부에 각각 마련되는 1쌍의 적외선 센서 모듈과, 이 적외선 센서 모듈로부터 출력되는 신호를 처리하기 위해 상기 인쇄회로기판에 마련되는 신호처리부를 포함하고, 상기 수광렌즈의 수광시야가 교차되어 설정되는 검출영역으로부터 피검출물을 검출할 수 있도록 된 적외선 물체검출장치에 있어서,
    상기 적외선 센서 모듈은,
    상호 대응되게 형성된 경사면을 가지고, 소정의 회로패턴이 형성되어 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 리드핀을 가지는 삿갓형 절연기판과,
    상기 절연기판의 경사면 위에 각각 마련되는 1쌍의 초전소자와,
    상기 초전소자의 일측 절연기판에 각각 마련되는 1쌍의 저항칩과,
    상기 저항칩과 대응되는 절연기판의 저면에 각각 마련되는 1쌍의 전계효과 트랜지스터와,
    상기 수광렌즈와 상기 절연기판 사이에 마련되는 실리콘 필터와,
    상기 실리콘 필터와 상기 인쇄회로기판 사이에서 상기 절연기판을 지지하여 밀봉하기 위한 시일부재를 포함하고,
    상기 신호처리부로부터 출력된 신호를 통하여 피검출물체가 존재하는 검출영역의 원근을 판별할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 적외선 물체검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수광렌즈는 광입사측이 2분할된 반구형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 물체검출장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수광렌즈는 멀티볼렌즈나 프레넬렌즈 중의 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 적외선 물체검출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절연기판의 경사면 중앙부에는 수평부가 형성되어 있고, 그 수평부에 상기 초전소자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 물체검출장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 절연기판의 경사면 경계부의 상단에 어테뉴에이터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 물체검출장치.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 절연기판은 알루미나인 것을 특징으로 하는 적외선 물체검출장치.
  7. 소정 공간부가 형성되도록 인쇄회로기판의 일면에 설치되는 1쌍의 수광렌즈와, 상기 공간부에 각각 마련되는 1쌍의 적외선 센서 모듈과, 이 적외선 센서 모듈로부터 출력되는 신호를 처리하기 위해 상기 인쇄회로기판에 마련되는 신호처리부를 포함하고, 상기 수광렌즈의 수광시야가 교차되어 설정되는 검출영역으로부터 피검출물을 검출할 수 있도록 된 된 적외선 물체검출장치에 있어서,
    상기 적외선 센서 모듈은,
    상호 대응되게 형성된 경사면을 가지고, 소정의 회로패턴이 형성되어 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되는 리드핀을 가지는 삿갓형 절연기판과,
    상기 절연기판의 경사면 위에 각각 마련되는 1쌍의 초전소자와,
    상기 초전소자의 일측 절연기판에 각각 마련되는 1쌍의 저항칩과,
    상기 저항칩과 대응되는 절연기판의 저면에 각각 마련되는 1쌍의 전계효과 트랜지스터와,
    상기 수광렌즈와 상기 절연기판 사이에 마련되는 실리콘 필터와,
    상기 실리콘 필터와 상기 인쇄회로기판 사이에서 상기 절연기판을 지지하여 밀봉하기 위한 시일부재와,
    상기 신호처리부로부터 출력된 신호를 통하여 피검출물체가 존재하는 검출영역의 원근을 판별하고, 그 판별에 따라 에어컨디셔너의 동작제어를 위한 지령신호를 출력할 수 있도록 에어컨디셔너의 메인회로기판과 연결되는 마이크로 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어컨디셔너용 적외선 물체검출장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100404743B1 (ko) * 2001-05-03 2003-11-07 김영호 적외선 센서와 공간필터를 이용한 미세 동작 감지장치
KR100711873B1 (ko) * 2005-03-21 2007-04-25 장원권 프레넬 렌즈와 격벽을 이용한 적외선 감시카메라의 야간감시 성능 개선
KR20230173326A (ko) 2022-06-17 2023-12-27 국방과학연구소 장벽층의 산화 방지 방법이 적용된 고온동작 적외선 검출소자 및 이의 제조방법

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9805022D0 (en) * 1998-03-11 1998-05-06 Rds Electronics Limited Passive infrared detectors and housings therefor
CN1187094C (zh) 1998-04-28 2005-02-02 应用研究系统Ars股份公司 多元醇干扰素β偶联物
JP3781247B2 (ja) * 1999-01-26 2006-05-31 ホーチキ株式会社 炎検出装置
ATE246202T1 (de) * 1999-01-29 2003-08-15 Hoffmann La Roche Gcsf konjugate
GB2375251B (en) * 2001-04-30 2003-03-05 Infrared Integrated Syst Ltd The location of events in a three dimensional space under surveillance
GB0202319D0 (en) * 2002-02-01 2002-03-20 Calex Electronics Ltd Apparatus
US7045764B2 (en) 2002-10-17 2006-05-16 Rite-Hite Holding Corporation Passive detection system for detecting a body near a door
FR2852402B1 (fr) 2003-03-13 2005-04-29 Dispositif de detection a infrarouge
US7034682B2 (en) 2003-06-20 2006-04-25 Rite-Hite Holding Corporation Door with a safety antenna
JP2005037320A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Sharp Corp 人体検出装置およびそれを備えた電子機器
TW200951884A (en) * 2008-06-02 2009-12-16 Asia Optical Co Inc Monitoring systems and control methods thereof
TWI418790B (zh) * 2008-12-30 2013-12-11 Ind Tech Res Inst 紅外線人體活動感測器架構及偵側人體活動量的方法
US20100230242A1 (en) * 2009-03-11 2010-09-16 Samit Kumar Basu Systems and method for scanning a continuous stream of objects
CN101515042B (zh) * 2009-04-03 2011-06-08 广州秋亮科技有限公司 一种探测装置及探测方法
DE102010013663A1 (de) * 2010-04-01 2011-10-06 Perkinelmer Technologies Gmbh & Co. Kg Strahlungssensor
CN102004582B (zh) * 2010-09-08 2012-11-14 林俊华 红外触摸屏用的红外线发射/接收管
CN102466522B (zh) * 2010-11-09 2013-04-24 南阳森霸光电有限公司 热释电红外传感器
CN104220854B (zh) * 2012-06-26 2017-10-24 翰昂系统有限公司 利用立体热成像的车辆内温度测量装置
US9642214B2 (en) 2012-10-22 2017-05-02 Whirlpool Corporation Sensor system for refrigerator
WO2016092066A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Xtralis Ag System and methods of field of view alignment
CN105928148A (zh) * 2016-04-29 2016-09-07 合肥美的暖通设备有限公司 智能送风空调器和空调器的送风控制方法
JP6765502B2 (ja) * 2017-03-09 2020-10-07 三菱電機株式会社 赤外線検出器、赤外線検出装置及びコントローラ
WO2018161724A1 (zh) * 2017-03-09 2018-09-13 苏州欧普照明有限公司 一种基于热释电红外传感器的照明控制装置及系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54151295U (ko) * 1978-04-12 1979-10-20
US4523095A (en) * 1982-11-19 1985-06-11 Eltec Instrument A.G. Radiation detector with asymmetrical pattern
US4629892A (en) * 1982-12-22 1986-12-16 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Optically immersed detector assembly
GB2170952B (en) * 1985-02-08 1988-11-16 Philips Electronic Associated Infra-red radiation detector devices
EP0224595A4 (en) * 1985-06-06 1989-10-24 Nippon Ceramic Kk PYROELECTRIC INFRARED SENSOR.
US4873469A (en) * 1987-05-21 1989-10-10 Pittway Corporation Infrared actuated control switch assembly
DE3803278A1 (de) * 1988-02-04 1989-08-17 Brueck Electronic Beg Gmbh Infrarot-signalgeber
EP0354451A3 (en) * 1988-08-11 1992-01-15 Pittway Corporation Intrusion detection system
US5136164A (en) * 1988-10-13 1992-08-04 Mission Research Corporation Infrared detectors arrays with enhanced tolerance to ionizing nuclear radiation
US5107120A (en) * 1989-09-22 1992-04-21 Pennwalt Corporation Passive infrared detector
CN2087367U (zh) * 1990-12-21 1991-10-23 刘少华 通用式人体广角监视器
DE4100536A1 (de) * 1991-01-10 1992-07-16 Hochkoepper Paul Gmbh Infrarotbewegungsmelder
GB9100791D0 (en) * 1991-01-15 1991-02-27 Smiths Industries Plc Detector assemblies
CN2137381Y (zh) * 1992-10-30 1993-06-30 上海尼赛拉传感器有限公司 便携型被动红外探测示警器
DE4333707C2 (de) * 1993-10-02 1996-12-05 Insta Elektro Gmbh & Co Kg Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder
DE4337953A1 (de) * 1993-11-06 1995-05-11 Abb Patent Gmbh Vorrichtung zur Erfassung von Lichtstrahlen
KR970010976B1 (ko) * 1993-12-31 1997-07-05 엘지전자 주식회사 적외선 어레이센서 장치
JPH08145789A (ja) * 1994-11-22 1996-06-07 Nippon Ceramic Co Ltd 焦電型赤外線検出器
KR970010008B1 (ko) * 1995-04-13 1997-06-20 삼성전자 주식회사 적외선 물체검출장치
KR0151302B1 (ko) * 1995-07-13 1998-12-15 구자홍 위치판별 적외선센서와 이를 이용한 센싱방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100404743B1 (ko) * 2001-05-03 2003-11-07 김영호 적외선 센서와 공간필터를 이용한 미세 동작 감지장치
KR100711873B1 (ko) * 2005-03-21 2007-04-25 장원권 프레넬 렌즈와 격벽을 이용한 적외선 감시카메라의 야간감시 성능 개선
KR20230173326A (ko) 2022-06-17 2023-12-27 국방과학연구소 장벽층의 산화 방지 방법이 적용된 고온동작 적외선 검출소자 및 이의 제조방법

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Publication number Publication date
CN1091913C (zh) 2002-10-02
JPH10148569A (ja) 1998-06-02
GB2319080B (en) 1999-10-13
US5986265A (en) 1999-11-16
CN1182249A (zh) 1998-05-20
GB9720420D0 (en) 1997-11-26
KR0176625B1 (ko) 1999-04-01
GB2319080A (en) 1998-05-13

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