KR200215806Y1 - 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 레이저다이오드를 이용한 장치로서 레이저를 출력하는 발광부와 출력된 레이저가 입사되는 수광부로 구성되어진다. 기존의 레이저를 이용한 센서는 산업용도로 사용되었으나 본 장치는 출입통제 및 화재감지용 장치로서, 창문틀이나 기타 출입통제가 필요한 장소에 설치하여 출입을 통제할수 있고, 화재발생시 연기를 감지할수 있도록 고안된 것으로, 육안으로 광경로의 식별이 불가능하여 제거 및 해체후 무단침입이 불가능하다.

발광부에서 발광된 레이저광은 일정시간 간격으로 출력을 하게되며, 출력된 빛은 수광부로 입사되어진다. 발광부와 수광부 사이에 반사경을 이용하여 발광부에서 출력된 레이저광의 경로를 변화시켜 다양한 감지 형태를 구성할 수 있다. 이상물체의 출입시 또는 연기등 화재발생시 상황으로 인해 발광된 빛을 수광부에서 수신할 수 없게 되어 이상여부를 파악할 수 있는 장치이다.

Description

레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템{An exit and entry control and fire detecting system}

본 고안은 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템에 관한 것이다.

종래에는 출입의 통제가 건물 현관을 위주로 이루어지고 있었고 창문틀 등을 통제하는 시스템은 없었다. 따라서 최근처럼 범죄행위가 지능화된 때에 정확하게 건물출입을 통제할 수 없는 경우가 많았다. 이는 기업들의 보안에 치명적인 결함으로서 많은 노력을 기울인 기업의 주요 기밀이 아무런 제재도 받음이 없이 제 3 자에게 또는 범죄집단에 넘어갈 수 있어서 큰 문제가 되고 있다.

따라서 창문틀을 포함한 출입통제가 필요한 장소에 출입통제 장치를 설치하여 허가되지 않은 대상의 출입을 통제하는 역할을 수행하는 장치가 필요하게 되었다.

또한 종래에는 건물내에서 화재가 발생한 경우 차동식 감지기나 연기 감지기를 통해 화재발생 여부를 감지하여 화재경보를 울렸다. 그러나 기존의 연기 감지기는 연기발생 여부를 감지하는데 있어서 정확하지 못하여 화재가 발생한 경우 초기단계에서 효과적으로 대응하지 못하여 큰 손실을 입는 경우가 많았다. 그리고 건물내 여러곳에서 동시에 화재가 발생할 경우 이를 감지하여 출입통제가 가능한 감지장치가 없었다.

본 고안은 상기한 종래기술들이 갖는 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로서 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템의 구성도.

도 2 는 도 1 의 상세회로도.

도 3 은 고안의 시스템을 창문틀에 설치한 예시도.

< 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

100,100',100'',100''': 발광부 120: 발광다이오드

130,140: 저항

150,160,330,510,710,810: 트랜지스터 200: 멀티바이브레이터

300,300',300'',300''': 수광부 310: 수광다이오드

320: 가변저항 400: 정전압부

500: 타이머 600: 릴레이

610: 절환스위치 700: EXCLUSIVE OR 게이트

800: 스위치 900,900',900'': 반사경

본 고안에 따른 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템의 바람직한 일 실시예는, 레이저를 발광하고, 레이저 광량 조절이 가능한 발광부, 상기 발광부에 의해 발광된 레이저를 감지하기 위한 수광부, 상기 발광부에 의해 발광된 레이저가 상기 수광부에 도달하지 못하면 작동하는 타이머, 상기 타이머에 의해 동작하며 사용자의 용도에 따라 NC(normal close), NO(normal open), 공통(common)단자의 선택이 가능한 선택릴레이, 멀티바이브레이터, 상기 멀티바이브레이터의 출력과 수광부의 센서출력을 입력하여 상기 타이머에 출력하는 제 1 XOR 게이트, 상기 멀티바이브레이터의 출력과 전원신호를 입력하여 상기 발광부를 제어하는 제 2 XOR 게이트 및 소정 범위의 직류전압을 소정의 정전압으로 유지시켜 상기 각 구성요소에 공급하기 위한 정전압부를 포함하여 이루어지고, 출입통제가 필요한 곳에 설치되어 이상물체의 출입시 상기 발광부에서 발광된 레이저를 수광부에서 수신하지 못하도록 하여 이상물체의 출입시도를 인식하고, 상기 발광부와 수광부 사이에 스며든 소정 농도 이상의 연기에 의해 상기 발광부에 의해 발광된 레이저의 경로차단을 통해 화재발생여부를 감지하는 것이 바람직하다.

본 고안에 있어서, 상기 발광부는, 레이저를 발광하는 제 1 레이저 다이오드, 제 1 저항에 의해 형성되는 바이어스 전압에 의해 구동되며 상기 제 1 레이저 다이오드의 광량을 조절하는 두개의 트랜지스터 및 상기 두 개의 트랜지스터와 함께 상기 제 1 레이저 다이오드의 광량을 조절하는 제 2 저항을 구비하여 이루어진다.

본 고안에 있어서, 상기 수광부는, 상기 발광부에 의해 발광된 레이저를 수광하는 제 2 레이저 검출다이오드, 상기 제 2 레이저 검출다이오드의 감도를 조정하기 위한 가변저항 및 상기 가변저항에 의해 조정된 감도신호에 의해 동작하는 제 3 트랜지스터를 구비하여 이루어진다.

본 고안에 있어서, 상기 제 1 XOR 게이트의 출력신호에 의해 동작이 제어되고 출력신호를 상기 타이머에 전송하는 제 4 트랜지스터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 고안에 있어서, 상기 타이머의 출력에 의해 동작하며 출력신호로 상기 릴레이의 동작을 제어하는 제 5 트랜지스터를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 고안에 있어서, 상기 발광부와 수광부 사이에 레이저광의 경로를 다변화시키는 반사경을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이제 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 동작원리에 대해 살세히 설명한다.

1. 발광부

발광부는 도 2b에 도시되어 있다. 레이저 다이오드(120)는 저항 R1-1(140)으로 제어되는 바이어스 전압으로 트랜지스터 Q2-1(150)과 Q1-1(160)을 구동하고 이들 트랜지스터에 의해 레이저 다이오드(120)의 광량을 조절한다. 저항 R2-1(130)은 광량 조절을 위한 저항이다.

2. 수광부

수광부는 도 2a에 도시되어 있다. 수광부 P-D1(300)으로 입력된 레이저광은 트랜지스터 Q4(330)를 스위칭하고 XOR 게이트 U2D(700)의 13번 핀에 연결된다. U2D(700)의 12번 핀으로 멀티바이브레이터 U1(200)의 출력이 인입되면 U2D(700)의 11번 핀의 출력이 로우(Low)가 되어 트랜지스터 Q2(710)의 동작을 지속시킨다.

만약 발광된 레이저 광선이 수광부(300)에 도달하지 못하면 센터출력이 U2D(700)의 13번 핀에 인가되지 못하여 Q2(710)를 제어하여 타이머 U4(LM555)(500)를 동작시킨다.

U4(500)의 3번 핀을 통한 출력은 릴레이(600)를 구동시켜 접점 출력이 단자에 연결되어 용도별로 사용된다. XOR 게이트 U2C(800)는 8번 핀으로 멀티바이브레이터 U1(200)의 출력을 인입하고 9번 핀으로 전원이 동시에 인입되어 비교된 뒤 그 결과를 10번 핀을 통해 출력하여 트랜지스터 Q1(810)을 스위칭하여 발광부(100)를 제어한다.

3. 정전압부

정전압부는 도 2c에 도시되어 있다. 정전압부 U3(MC7805K)(400)은 DC 입력 6∼12V의 전압을 DC 5V의 정전압으로 만드는 역할을 한다.

본 고안은 창문틀 및 여타의 출입의 통제가 필요한 장소에 설치하여 허가되지 않은 대상의 출입을 통제하는 역할을 수행하며, 동시에 대상구역에서 화재가 발생할 경우 일정농도 이상의 연기가 레이저광의 경로를 차단하게 되어 감지할 수 있는 장치로서 출입통제 효과와 화재 감지 효과가 종래의 장치보다 뛰어나다.

Claims (6)

1. 출입을 통제하고 화재발생 여부를 감지하기 위한 시스템에 있어서,

   레이저를 발광하고, 레이저 광량 조절이 가능한 발광부;

   상기 발광부에 의해 발광된 레이저를 감지하기 위한 수광부;

   상기 발광부에 의해 발광된 레이저가 상기 수광부에 도달하지 못하면 작동하는 타이머;

   상기 타이머에 의해 동작하며 사용자의 용도에 따라 NC(normal close), NO(normal open), 공통(common)단자의 선택이 가능한 선택릴레이;

   멀티바이브레이터;

   상기 멀티바이브레이터의 출력과 수광부의 센서출력을 입력하여 상기 타이머에 출력하는 제 1 XOR 게이트;

   상기 멀티바이브레이터의 출력과 전원신호를 입력하여 상기 발광부를 제어하는 제 2 XOR 게이트; 및

   소정 범위의 직류전압을 소정의 정전압으로 유지시켜 상기 각 구성요소에 광급하기 위한 정전압부를 포함하여 이루어지며,

   출입통제가 필요한 곳에 설치되어 이상물체의 출입시 상기 발광부에서 발광된 레이저를 수광부에서 수신하지 못하도록 하여 이상물체의 출입시도를 인식하고,

   상기 발광부와 수광부 사이에 스며든 소정 농도 이상의 연기에 의해 상기 발광부에 의해 발광된 레이저의 경로차단을 통해 화재발생여부를 감지하는 것이 특징인, 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광부는

   레이저를 발광하는 제 1 레이저 다이오드;

   제 1 저항에 의해 형성되는 바이어스 전압에 의해 구동되며 상기 제 1 레이저 다이오드의 광량을 조절하는 두개의 트랜지스터; 및

   상기 두 개의 트랜지스터와 함께 상기 제 1 레이저 다이오드의 광량을 조절하는 제 2 저항을 구비하여 이루어지는, 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수광부는

   상기 발광부에 의해 발광된 레이저를 수광하는 제 2 레이저 검출다이오드;

   상기 제 2 레이저 검출다이오드의 감도를 조정하기 위한 가변저항; 및

   상기 가변저항에 의해 조정된 감도신호에 의해 동작하는 제 3 트랜지스터를 구비하여 이루어지는, 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 XOR 게이트의 출력신호에 의해 동작이 제어되고 출력신호를 상기 타이머에 전송하는 제 4 트랜지스터를 더 포함하는, 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 타이머의 출력에 의해 동작하며 출력신호로 상기 릴레이의 동작을 제어하는 제 5 트랜지스터를 더 포함하는, 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 발광부와 수광부 사이에 레이저광의 경로를 다변화시켜 다양한 감지형태의 구성이 가능한 반사경을 더 구비하는, 레이저센서를 이용한 출입통제 및 화재감지 시스템.