KR20030064127A - Sensing device opening and closing of the door and method for sensing thereof - Google Patents

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    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for sensing the open and close of the door and a method for sensing the same are provided to sense the status of the door open and close more effectively and more accurately. CONSTITUTION: An apparatus for sensing the open and close of the door includes a sensing block(31), an offset voltage output block(33), an amplifying block(35), a filter block(37), a micro controller(39) provided with a plurality of discriminating blocks(39a,39b,39c) and an alarm signal output block(41). In the apparatus for sensing the open and close of the door, the sensing block(31) detects the frequency change in response to the neighboring environment change, the amplifying block(35) outputs the output signal of the sensing block(31). The filter block(37) passes only the frequency having a predetermined bandwidth from the output signal of the amplifying block(35). The alarm signal output block(41) outputs the offset voltage of the sensing block(31), the filter block(37) and the filter block(37). And, the micro controller(39) determines whether the frequency change sensed by the sensing block(31) is due to the open and close of the door or not.

Description

도어 개폐 감지장치 및 감지방법{Sensing device opening and closing of the door and method for sensing thereof}Sensing device opening and closing of the door and method for sensing pretty}

본 발명은 주변환경의 변화를 감지하는 시스템에 관한 것으로서 특히, 도어의 개폐 여부를 보다 효과적이고 정밀하게 감지하여 장치의 오동작을 제거한 도어 개폐 감지장치 및 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for detecting a change in the surrounding environment, and more particularly, to a door opening and closing detection device and a detection method to remove the malfunction of the device by detecting the door more effectively and precisely.

일반적으로, 도어 개폐 감지장치는 도어의 개폐를 감지하기 위해 센서를 사용하는데, 이러한 센서는 용도에 따라 다양하게 구분될 수 있으며 특히, 경보기 등에 사용되는 센서에는 적외선 등을 이용한 광센서와, 충격에 의하여 동작하는 충격센서, 마그네트와 리드스위치를 이용한 전류센서, 인체에서 나오는 적외선을 감지하는 열센서 등으로 대별할 수 있다.In general, the door opening and closing detection device uses a sensor to detect the opening and closing of the door, these sensors can be classified in various ways according to the use, in particular, the sensor used in the alarm, such as an optical sensor using infrared rays, and the like to impact It can be classified into a shock sensor that operates by, a current sensor using a magnet and a reed switch, and a thermal sensor that detects infrared rays emitted from the human body.

그러나 광센서는 오염에 약하고 외란광의 영향을 받기 쉬우며, 주위온도에 의해서 그 특성이 변화되므로 적외선 검출을 위한 별도의 안전장치가 필요함과 동시에 설치상의 어려움이 있고, 충격센서는 외력에 의한 오동작 발생이 극심한 단점이 있다.However, the light sensor is susceptible to pollution and is susceptible to disturbance light, and its characteristics are changed by ambient temperature, so it requires additional safety devices for infrared detection and installation difficulties, and the shock sensor malfunctions due to external force. This is a severe disadvantage.

또한, 전류센서를 경보기에 이용할 경우에는 전류센서의 감지를 피하기 위하여 전선을 절단할 경우에 대한 방지대책이 없으며, 열센서의 경우 인체에서 나오는 적외선을 감지하기 때문에 실내에서의 행동반경이 제한적일 수밖에 없는 등 실용적인 측면에서 여러 가지 문제점이 있었다.In addition, when the current sensor is used for an alarm, there is no preventive measure for cutting the wire to avoid the detection of the current sensor, and the thermal sensor detects infrared rays emitted from the human body, so the behavior radius in the room is limited. In practical terms, there were a number of problems.

뿐만 아니라, 이러한 기존의 센서를 각종 경보기에 적용할 경우 일예로, 차량에 설치하는 경우에는 각 문짝이나 트렁크 부위에 감지센서를 일일이 연결 설치해야 하며, 가정에서도 대문은 물론 각 창문 등에도 일일이 센서를 설치해야 하는 번거로움이 있었다.In addition, when the existing sensors are applied to various alarms, for example, when installed in a vehicle, a sensor must be installed at each door or trunk, and the sensors are installed at the door as well as at the door in the home. There was a hassle to install.

한편, 상기와 같은 센서 이외에도 도어의 개폐 및 충격이나 진동에 의하여발생하는 신호를 마이크를 이용하여 충분한 크기로 증폭하고, 상기 도어의 개폐 및 충격시에 발생하는 저주파 신호를 검출함으로써 도어의 개폐여부를 감지하여 사용자에게 경고해 주는 도어 개폐 감지장치가 제안된 바 있다.On the other hand, in addition to the sensor as described above, the signal generated by the opening and closing of the door and the impact or vibration is amplified to a sufficient size using a microphone, and the low-frequency signal generated during the opening and closing of the door to detect whether the door is opened or closed A door open / close detection device has been proposed to detect and warn a user.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 도어 개폐 감지장치를 설명하기로 한다.Hereinafter, a door open / close detection device according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 도어 개폐 감지장치의 구성블록도이다.1 is a block diagram of a door open and close detection device according to the prior art.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 도어 개폐 감지장치는 도어의 개폐시 발생되는 주파수를 감지하는 센서부(1)와, 상기 센서부(1)에 의해 감지된 주파수를 신호처리에 적합하도록 소정폭으로 증폭하는 증폭부(3)와, 상기 증폭부(3)의 출력신호에서 도어의 개폐시와 유사한 저주파 신호만을 통과시키는 저역통과필터(Low Pass Filter)(5)와, 상기 저역통과필터(5)에서 출력되는 저주파 신호가 도어의 개폐로 인해 발생한 저주파 신호인지를 판단하는 원칩 프로세서(7)와, 상기 원칩 프로세서(7)의 제어하에 사용자에게 경고음을 출력하는 경보부(9)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional door open / close detection device includes a sensor unit 1 for detecting a frequency generated when the door is opened and closed, and a frequency detected by the sensor unit 1 to be suitable for signal processing. An amplification section 3 for amplifying the width, a low pass filter 5 for passing only a low frequency signal similar to when the door is opened or closed in the output signal of the amplification section 3, and the low pass filter ( And a one-chip processor 7 for determining whether the low-frequency signal output from 5) is a low-frequency signal generated by opening and closing of the door, and an alarm unit 9 for outputting a warning sound to the user under the control of the one-chip processor 7. do.

여기서, 상기 센서부(1)는 콘덴서의 양극에서 진동막의 정지위치로부터 이동되는 변위에 따라 서로 다른 전압이 발생되도록 하여 매질의 압력변화로 전파되는 특정의 주파수가 전압의 변화로 감지되는 콘덴서 마이크이며, 상기 증폭부(3)는 상기 콘덴서 마이크에서 출력되는 미세한 감지신호를 소정 폭으로 증폭하기 위한 오피 앰프(OP-Amp)로 구성된다.Here, the sensor unit 1 is a condenser microphone in which different voltages are generated according to displacements moving from the stop position of the vibrating membrane at the anode of the condenser so that a specific frequency propagated by the pressure change of the medium is detected as the voltage change. The amplifier 3 is composed of an op amp for amplifying a minute detection signal output from the condenser microphone to a predetermined width.

상기 증폭부(3)는 배터리 상태를 감지하여 이를 원칩 프로세서로 전달하는배터리 감지부(미도시)를 구비한다.The amplifier 3 includes a battery detector (not shown) that detects a battery state and transfers the same to a one-chip processor.

상기 원칩 프로세서(7)는 자체 메모리 및 저역통과필터(5)에서 출력되는 아날로그 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터(미도시)가 내장되며, 8 bits A/D컨버터가 채용되는 마이크로칩사의 PIC16C711 또는 12 bits A/D컨버터가 채용되는 마이크로칩사의 PIC16C770이 사용된다.The one-chip processor (7) has a built-in A / D converter (not shown) for converting the analog electric signal output from its own memory and low-pass filter (5) into a digital signal, the 8-bit A / D converter is a micro Microchip's PIC16C770, which employs Chip's PIC16C711 or 12-bit A / D converter, is used.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 도어 개폐 감지장치는 먼저, 콘덴서 마이크로 구성된 센서부(1)에서는 매질(공기)을 통해 감지되는 주파수 변화를 감지하고, 상기 증폭부(3)에서는 상기 센서부(1)의 출력신호를 신호처리에 적합하도록 소정의 폭으로 증폭한다.The door opening and closing detection apparatus according to the related art, which is configured as described above, first detects a change in frequency detected through a medium (air) in the sensor unit 1 configured as a condenser micro, and the sensor unit 1 in the amplification unit 3. Output signal is amplified to a predetermined width so as to be suitable for signal processing.

이후, 저역통과필터(5)는 상기 증폭부(3)의 출력신호에서 도어가 개폐될 때 발생되는 저주파 신호와 유사한 대역(4~12Hz 또는 17~25Hz)만을 통과시키며 원칩 프로세서(7)의 A/D컨버터의 입력단으로 인가한다.Thereafter, the low pass filter 5 passes only a band (4-12 Hz or 17-25 Hz) similar to the low frequency signal generated when the door is opened or closed in the output signal of the amplifying unit 3 and passes through the A of the one-chip processor 7. / D is applied to the input terminal of the converter.

이때, 상기 A/D컨버터는 도어가 개폐될 때 발생된 저역 주파수의 아날로그 신호를 디지털 신호로 처리하기 위해 샘플링 과정을 수행하며, 원칩 프로세서(7)는 샘플링된 신호의 파형(Sn)을 기준값(Vref)과 비교하여 현재 센서부(1)에서 감지된 주파수가 도어의 개폐에 기인한 저주파 신호인지, 아니면 잡음인지를 판단한다.In this case, the A / D converter performs a sampling process to process the analog signal of the low frequency generated when the door is opened or closed as a digital signal, and the one-chip processor 7 uses the waveform Sn of the sampled signal as a reference value ( Vref) to determine whether the current frequency detected by the sensor unit 1 is a low frequency signal or noise due to the opening and closing of the door.

즉, 샘플링된 신호의 파형(Sn)이 기준값(Vref)에 비해 아래에 위치하면, 그때의 샘플링 갯수(Np)를 하나씩 증가시켜 가면서 상기 샘플링 갯수(Np)가 도어가 개폐될 때의 샘플링 개수를 의미하는 샘플링 갯수(Nr)보다 크거나 같으면, 최종적으로 현재 센서부(1)에서 감지된 주파수는 도어가 개폐됨으로 인해 발생한 주파수라고 판단한다.That is, when the waveform Sn of the sampled signal is located below the reference value Vref, the sampling number Np increases the sampling number Np one by one while the number of samplings when the door is opened or closed is increased. If it is greater than or equal to the mean sampling number Nr, it is finally determined that the frequency detected by the current sensor unit 1 is the frequency generated due to the door opening and closing.

참고로, 상기 원칩 프로세서는 도 2에 도시된 바와 같이, 칩 구동을 위한 구동회로와, 각종 신호라인 등이 구성되는데, 상기 구동회로는 클럭을 발생하는 발진회로부(21)와, 칩에 전원을 인가하는 전원회로부(23)와, 칩의 동작을 리셋시키는 리셋부(25) 및 원칩 프로세서(7)의 작동 모드가 설정되도록 하는 스위칭부(27)로 이루어진다.For reference, as illustrated in FIG. 2, the one-chip processor includes a driving circuit for driving a chip and various signal lines. The driving circuit includes an oscillation circuit 21 for generating a clock and a power supply to the chip. The power supply circuit section 23 to be applied, the reset section 25 for resetting the operation of the chip, and the switching section 27 for setting the operation mode of the one-chip processor 7 are provided.

이와 같은 종래 도어 개폐 감지장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional door opening and closing detection device as follows.

먼저, 도어 개폐 감지장치가 작동되면, 증폭부(3)내의 배터리 감지부(미도시)는 배터리에 충전되어 있는 전원을 감지하여 정상적으로 동작할 수 있는 전원으로 충전되었는지를 판단한 후, 그 결과를 원칩 프로세서(7)로 전달한다.First, when the door open / close detection device is operated, the battery detection unit (not shown) in the amplifying unit 3 detects the power charged in the battery, determines whether it is charged with a power that can operate normally, and then the result is one chip. Transfer to processor 7.

만일, 배터리의 전원이 도어 개폐 감지장치를 정상적으로 동작시킬 수 없는 정도라면 원칩 프로세서(7)는 경보부(9)를 제어하여 배터리 체크 신호를 사용자에게 통보함으로써 배터리 전압으로 인한 비정상인 동작을 미연에 방지한다.If the power of the battery does not allow the door open / close detection device to operate normally, the one-chip processor 7 controls the alarm unit 9 to notify the user of the battery check signal, thereby preventing abnormal operation due to battery voltage. do.

한편, 배터리 전원이 정상적이라면, 콘덴서 마이크로 구성된 센서부(1)는 실내의 압력 변화를 감지하고, 감지된 신호는 이미 앞에서 설명했던 바와 같이, 증폭부(3) 및 저역통과필터(5)를 차례로 거쳐 원칩 프로세서(7)로 입력되고, 이에 원칩 프로세서(7)는 상기 저역통과필터(5)에서 입력되는 신호로부터 도어의 개폐여부를 판단한다.On the other hand, if the battery power is normal, the sensor unit 1 constituted by the condenser micro senses the pressure change in the room, and the sensed signal is sequentially turned on the amplifying unit 3 and the low pass filter 5 as described above. The one chip processor 7 is input to the one chip processor 7, and the one chip processor 7 determines whether the door is opened or closed based on the signal input from the low pass filter 5.

여기서, 원칩 프로세서에 의한 도어의 개폐여부 판단방법을 도 3에 도시된 플로우 챠트를 참조하여 설명하기로 한다.Here, the method of determining whether the door is opened or closed by the one-chip processor will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 3.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 초기값을 설정한다(S301). 상기 초기값에는 저역통과필터(5)에서 출력되는 아날로그 신호를 A/D컨버터에서 샘플링한 샘플링 갯수(Np)가 도어가 개폐되었을 때의 샘플링 갯수라고 판단하는데 기준값으로 이용되는 샘플링 갯수(Nr)와, 상기 저역통과필터(5)에서 출력되는 신호의 파형이 도어의 개폐에 기인한 것인지를 판단하는 과정을 수행할 것인지를 결정하는 기준값(Vref) 등이 있다.As shown in FIG. 3, first, an initial value is set (S301). The initial value includes a sampling number Nr used as a reference value to determine that the sampling number Np obtained by sampling the analog signal output from the low pass filter 5 from the A / D converter is the sampling number when the door is opened or closed. And a reference value Vref for determining whether to perform a process of determining whether the waveform of the signal output from the low pass filter 5 is due to the opening or closing of the door.

이후, 원칩 프로세서(7)는 상기 A/D컨버터에서 샘플링된 신호의 파형(Sn)과 상기 기준값(Vref)을 비교하여(S302), 상기 샘플링된 신호의 파형(Sn)이 기준값(Vref)보다 작으면 상기 파형의 샘플링 갯수(Np)가 상기 기준값으로 이용되는 샘플링 갯수(Nr)와 같거나 커질 때까지 상기 샘플링 개수의 수를 하나씩 증가시킨다(S303).Thereafter, the one-chip processor 7 compares the waveform Sn of the signal sampled by the A / D converter with the reference value Vref (S302), so that the waveform Sn of the sampled signal is greater than the reference value Vref. If it is small, the number of sampling numbers is increased one by one until the sampling number Np of the waveform is equal to or larger than the sampling number Nr used as the reference value (S303).

이후, 상기 하나씩 증가시켜 나가던 샘플링 개수(Np)가 상기 기준값으로 이용되는 샘플링 값(Nr)과 같거나 커지는 시점을 판단하여(S304), 상기 시점이 검출되면 현재 센서부(1)에서 감지된 주파수는 도어가 개폐됨으로 인해 발생된 주파수라고 판단한다(S305).Thereafter, when the sampling number Np, which has been increased one by one, is equal to or larger than the sampling value Nr used as the reference value, it is determined (S304), and when the time point is detected, the frequency detected by the current sensor unit 1 is determined. Determines that the frequency generated by the door opening and closing (S305).

이후, 원칩 프로세서(7)는 경고부(9)를 제어하여 사용자가 인식 가능한 형태의 경고신호가 출력되도록 한 후(S306), 장치의 재동작 신호의 입력여부를 판단하여(S307), 재동작 신호의 입력이 존재하면, 상기 샘플링 개수(Np)를 리셋시킨 후(S308), S302 단계에서부터 상기와 같은 과정을 반복함으로써 도어의 개폐 여부를 감지하고 판단한다.Thereafter, the one-chip processor 7 controls the warning unit 9 to output a warning signal that can be recognized by the user (S306), and then determines whether to input the reactivation signal of the device (S307). If there is a signal input, the sampling number Np is reset (S308), and the above process is repeated from step S302 to detect and determine whether the door is opened or closed.

그러나 상기와 같은 종래 도어 개폐 감지장치 및 감지방법은 주위 환경에 따른 감도의 변화가 심하고, 증폭도가 너무 커서 오동작이 심해지거나 또는 신호가 너무 작아 감지가 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 즉, 원칩 프로세서는 단지 저역통과필터에서 출력되는 신호를 통해서만 도어의 개폐 여부를 판단하기 때문에 그 만큼 정밀도가 떨어지게 되고, 빈번하게 발생하는 오동작으로 인하여 도어 개폐 감지장치에 대한 신뢰도가 크게 떨어지게 된다.However, the conventional door opening and closing detection device and the detection method have a problem that the sensitivity is severely changed according to the surrounding environment, and the amplification degree is so large that the malfunction becomes severe or the signal is too small to detect. That is, since the one-chip processor only determines whether the door is opened or closed based on the signal output from the low pass filter, the accuracy is reduced by that, and the reliability of the door open / close detection device is greatly reduced due to frequent malfunctions.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 도어의 개폐여부를 보다 효과적이고 정밀하게 감지하는데 적당한 도어 개폐 감지장치 및 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a door opening and closing detection device and a detection method suitable for detecting whether the door is opened and closed more effectively and precisely.

본 발명의 또 다른 목적은 여러 경로를 통해 수집된 데이터를 통해 도어의 개폐 여부를 정확하게 판별함으로써 장치의 오동작을 방지하고 그로 인해 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 도어 개폐 감지장치 및 감지방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide a door opening and closing detection device and a detection method that can prevent the malfunction of the device by accurately determining whether the door is opened or closed through the data collected through various paths and thereby improve the reliability of the device. have.

도 1은 종래 기술에 따른 도어 개폐 감지장치의 구성블록도1 is a block diagram of a door open and close detection device according to the prior art

도 2는 종래의 도어 개폐 감지장치에 따른 원칩 프로세서의 구성도2 is a block diagram of a one-chip processor according to a conventional door opening and closing detection device

도 3은 종래 기술에 따른 도어 개폐 감지방법을 설명하기 위한 플로우 챠트3 is a flow chart for explaining a door open and close detection method according to the prior art

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치의 구성블록도4 is a block diagram of a door open / close detection device according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 상세 회로도5 is a detailed circuit diagram of FIG.

도 6은 도어의 개폐가 없는 일상적인 환경에 대한 필터부의 출력파형도Figure 6 is an output waveform diagram of the filter unit for a daily environment without opening and closing of the door

도 7은 도어 개폐시 필터부의 출력파형도7 is an output waveform diagram of the filter unit when opening and closing the door

도 8은 본 발명 제 1 실시예의 도어 개폐 감지방법에 따른 파형의 반주기 측정을 설명하기 위한 필터부의 출력파형도8 is an output waveform diagram of a filter unit for explaining the half-period measurement of the waveform according to the door opening and closing detection method of the first embodiment of the present invention

도 9a는 일상적인 주변환경에 대한 필터부에서 출력되는 파형(MS)도Figure 9a is a waveform (MS) output from the filter unit for the everyday environment

도 9b는 본 발명 제 1 실시예의 도어 개폐 감지방법에 따른 MPV의 적용을 설명하기 위한 도어의 개폐와 같은 외부 환경의 큰 변화에 따른 필터부에서 출력되는 파형(MS)도Figure 9b is a waveform (MS) output from the filter unit according to a large change in the external environment, such as opening and closing of the door for explaining the application of the MPV according to the door opening and closing detection method of the first embodiment of the present invention

도 10a는 본 발명 제 1 실시예의 도어 개폐 감지장치에 따른 증폭부의 출력파형도10A is an output waveform diagram of an amplifier according to a door open / close detection device according to a first embodiment of the present invention;

도 10b는 본 발명 제 1 실시예의 도어 개폐 감지장치에 따른 필터부의 출력파형도10B is an output waveform diagram of the filter unit according to the door open / close detection device according to the first embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명 제 1 실시예의 도어 개폐 감지방법을 설명하기 위한 플로우 챠트11 is a flowchart for explaining a door open / close detection method according to the first embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치의 구성블록도12 is a block diagram of a door open / close detection device according to a second embodiment of the present invention;

도 13은 도 12의 상세 회로도13 is a detailed circuit diagram of FIG.

도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법을 설명하기 위한 저주파 신호의 파형도14 is a waveform diagram of a low frequency signal for explaining a door open / close detection method according to a second embodiment of the present invention;

도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법을 설명하기 위해 일상적인 환경에 대한 필터부에서 출력되는 파형(MS)의 변화를 도시한 도면15 is a view showing a change in the waveform (MS) output from the filter unit for the everyday environment to explain the door opening and closing detection method according to a second embodiment of the present invention

도 16은 본 발명의제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법을 설명하기 위한 플로우 챠트16 is a flowchart illustrating a door open / close detection method according to a second embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

31 : 센서부 33 : 오프셋 전압 출력부31 sensor unit 33 offset voltage output unit

35 : 증폭부 37 : 필터부35: amplification unit 37: filter unit

39 : 마이크로 컨트롤러 100 : 감도조정부39: microcontroller 100: sensitivity adjustment unit

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 도어 개폐 감지장치는 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 출력신호를 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부의 출력신호로부터 소정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터부와, 상기 센서부, 증폭부 및 필터부로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부와, 상기 증폭부와 필터부 및 오프셋 전압 출력부의 출력신호를 받아 상기 센서부에 의해 감지된 주파수 변화가 도어의 개폐에 기인한 것인지를 판단하는 마이크로 컨트롤러를 포함하여 구성되고, 그에 따른 도어 개폐 감지방법은 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 제 1 단계와, 감지된 신호를 증폭한 후 소정의 대역폭만을 필터링하는 제 2 단계와, 상기 증폭된 신호와 필터링된 신호 그리고 증폭 및 필터링을 위한 오프셋 전압을 이용하여 상기 감지된 신호가 도어의 개폐에 기인한 것인지를 판별하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Door opening and closing detection apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a sensor unit for detecting a frequency change according to the change of the surrounding environment, an amplifier for amplifying the output signal of the sensor unit, the output of the amplification unit A filter unit for passing only a frequency of a predetermined band from a signal, an offset voltage output unit for outputting an offset voltage to the sensor unit, an amplifier unit, and a filter unit, and receiving the output signals of the amplifier unit, the filter unit, and the offset voltage output unit; And a microcontroller configured to determine whether the frequency change detected by the unit is due to the opening and closing of the door. The door opening and closing method may include a first step of detecting a frequency change according to a change in the surrounding environment, and A second step of amplifying the signal and filtering only a predetermined bandwidth; and amplifying the signal, the filtered signal, and amplifying the signal. That by using the offset voltage for filtering said detected signal comprises a third step of determining whether due to the opening and closing of the door is characterized.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치는 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 출력신호를 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부의 출력신호로부터 소정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터부와, 상기 센서부, 증폭부 및 필터부로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부와, 상기 필터부에서 출력되는 파형중 상기 오프셋 전압을 기준으로 어느 한쪽에 위치하는 파형들이 갖는 면적들간의 상호비교를 통해 도어의 개폐 여부를 판단하는 마이크로 컨트롤러와, 상기 면적들간의 차이가 특정 범위내에 존재할 때 도어가 개폐된 것으로 판단할 수 있도록 상기 특정범위를 지정하여 상기 마이크로 컨트롤러로 입력하는 감도조정부를 포함하여 구성되고, 그에 따른 도어 개폐 감지방법은 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 제 1 단계와, 감지된 신호를 증폭한 후 소정의 대역폭만을 필터링하는 제 2 단계와, 상기 필터부에서 출력되는 파형중 오프셋 전압을 기준으로 어느 한쪽에 위치하는 파형들이 갖는 면적들간의 상호비교를 통해 도어의 개폐 여부를 판단하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the door opening and closing detection apparatus according to another embodiment of the present invention is a sensor unit for detecting a frequency change according to the change of the surrounding environment, an amplifier for amplifying the output signal of the sensor unit, and the output signal of the amplification unit of a predetermined band A filter unit for passing only a frequency, an offset voltage output unit for outputting an offset voltage to the sensor unit, an amplifier unit, and a filter unit, and waveforms positioned at either one of the waveforms output from the filter unit with reference to the offset voltage A microcontroller for determining whether the door is opened or closed through mutual comparison between the areas, and specifying the specific range to input the microcontroller to determine that the door is opened or closed when a difference between the areas exists within a specific range. It is configured to include a sensitivity adjustment unit, the door opening and closing detection method according to the change according to the surrounding environment A first step of detecting a different frequency change, a second step of amplifying the detected signal and filtering only a predetermined bandwidth, and waveforms positioned on either side of the waveform output from the filter unit based on an offset voltage And a third step of determining whether the door is opened or closed through mutual comparison between the areas.

이와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 도어 개폐 감지장치 및 감지방법은 마이크로 컨트롤러가 주변환경의 변화를 판단하는데 필요한 자료를 다원화하여 보다 정밀한 판단이 이루어질 수 있도록 하는데 특징이 있다. 이를 위해 본 발명의 도어 개폐 감지장치는 센서부, 증폭부 및 필터부로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부를 구비하고, 상기 오프셋 전압 출력부, 증폭부 및 필터부의 출력신호가 상기 마이크로 컨트롤러로 입력되도록 함으로써, 마이크로 컨트롤러로 하여금 다수의 입력 신호를 근거로 하여 도어의 개폐 여부를 보다 정밀하게 판단할 수 있도록 한다.The door open / close detection device and the detection method according to the embodiment of the present invention having the technical features as described above are characterized in that the microcontroller can make a more precise judgment by pluralizing data necessary for determining the change of the surrounding environment. To this end, the door open / close detection device of the present invention includes an offset voltage output unit for outputting an offset voltage to a sensor unit, an amplifier unit, and a filter unit, and outputs the output signals of the offset voltage output unit, the amplifier unit, and the filter unit to the microcontroller. As a result, the microcontroller can more accurately determine whether the door is opened or closed based on a plurality of input signals.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치 및 감지방법은 마이크로 컨트롤러가 주변환경의 변화에 따른 파형의 면적 변화를 계산하여 이를 토대로 도어의 개폐 여부를 보다 정밀하게 판단할 수 있도록 하는데 특징이 있다. 즉, 현재 필터부에서 출력되는 신호의 파형중 오프셋 전압을 기준으로 어느 한쪽에 위치한 파형들의 면적을 계산하고, 상기 계산된 면적을 상호 비교함으로써 면적의 변화폭을 이용하여 도어의 개폐 여부를 판단한다.In addition, the door opening and closing detection apparatus and detection method according to another embodiment of the present invention is characterized in that the microcontroller can calculate the change in the area of the waveform according to the change of the surrounding environment to more accurately determine whether the door is opened or closed. There is this. That is, the area of the waveforms located on either side of the waveform of the signal output from the current filter unit is calculated, and the calculated area is compared with each other to determine whether the door is opened or closed using the change width of the area.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치 및 감지방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a door open / close detection device and a detection method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제 1 실시예First embodiment

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치의 구성블록도이고, 도 5는 도 4의 구성블록에 대한 부분적 상세 회로도이다.4 is a block diagram of a door open / close detection device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a partial detailed circuit diagram of the block of FIG. 4.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐감지장치는 크게, 주변의 소리 및 공기의 흐름에 따른 주파수 변화를 감지하는 센서부(31)와, 상기 센서부(31)와 하기의 증폭부(35), 필터부(37) 및 마이크로 컨트롤러(39)로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부(33)와, 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 기준으로 상기 센서부(31)의 출력신호를 소정의 폭으로 증폭하는 증폭부(35)와, 상기 증폭부(35)의 출력신호를 받아 상기 오프셋 전압을 기준으로 하여 설정된 주파수 대역만을 통과시키는 필터부(37)와, 상기 오프셋 전압 출력부(33), 증폭부(35) 및 필터부(37)의 출력신호로부터 도어의 개폐여부를 판단하는 마이크로 컨트롤러(39)를 포함하여 구성된다.4 and 5, the door opening and closing detection apparatus according to the first embodiment of the present invention is large, the sensor unit 31 for detecting a change in frequency according to the sound and air flow of the surrounding, and the sensor An offset voltage output unit 33 for outputting an offset voltage to the unit 31, an amplifier 35, a filter unit 37, and a microcontroller 39, and an output from the offset voltage output unit 33 The amplifier 35 amplifies the output signal of the sensor unit 31 with a predetermined width based on the offset voltage, and receives only the frequency band set based on the offset voltage based on the output signal of the amplifier 35. And a micro controller 39 for determining whether the door is opened or closed from the output signal of the offset voltage output unit 33, the amplifying unit 35, and the filter unit 37. .

여기서, 상기 센서부(31)는 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 동작전압으로 이용하여 주변의 소리 및 공기 흐름에 따른 주파수 변화를 감지하는 콘덴서 마이크로 이루어진다.Here, the sensor unit 31 is made of a condenser microphone for detecting a frequency change according to the ambient sound and air flow using the offset voltage output from the offset voltage output unit 33 as an operating voltage.

상기 증폭부(35)는 동작전압의 범위(Vcc~GND)내에서 상기 오프셋 전압을 기준으로 센서부(31)의 출력신호를 소정폭으로 증폭한다. 즉, 증폭부(35)는 OP-Amp로 구성되는데, 정(+)단자와 부(-)단자로 입력되는 전압의 차에 상응하여 상기 센서부(31)의 출력신호를 증폭하되, 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 기준으로 증폭하며, 증폭된 신호를 필터부(37) 및 마이크로 컨트롤러(39)로 출력한다. 참고로, 상기 증폭부(35)는 National 사의 LM2902 OP-Amp로 구성함이 바람직하며, 이때 주파수 범위는 수 Hz에서 수십 MHz로서 LM2902 OP-Amp가 지원할 수 있는 범위이다.The amplifier 35 amplifies the output signal of the sensor unit 31 to a predetermined width based on the offset voltage within the operating voltage range Vcc to GND. That is, the amplifier 35 is composed of OP-Amp, amplifies the output signal of the sensor unit 31 corresponding to the difference between the voltage input to the positive (+) terminal and the negative (-) terminal, the offset Amplified based on the offset voltage output from the voltage output unit 33, and outputs the amplified signal to the filter unit 37 and the microcontroller 39. For reference, the amplification unit 35 is preferably configured of the National LM2902 OP-Amp, the frequency range is a range that can be supported by the LM2902 OP-Amp from a few Hz to several tens of MHz.

상기 필터부(37)는 상기 증폭부(35)의 출력신호에서 오프셋 전압을 기준으로하여 설정된 주파수 대역만을 통과시키는 저역통과필터(Low Pass Filter)로서, National 사의 LM2902로 구성함이 바람직하며, 상기 필터부(37)에서 필터링된 신호는 마이크로 컨트롤러(39)로 입력된다.The filter unit 37 is a low pass filter that passes only a frequency band set based on an offset voltage in the output signal of the amplifier 35. The filter unit 37 is preferably configured of National LM2902. The signal filtered by the filter unit 37 is input to the microcontroller 39.

상기 마이크로 컨트롤러(39)는 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호 파형의 반주기 동안의 시간을 측정하여 현재 필터부(37)의 출력신호가 도어의 개폐에 기인한 대역의 주파수인지를 판별하는 제 1 판별부(39a)와, 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형과 기설정된 MPV(Maximum Peak Voltage)를 비교하여 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호가 도어의 개폐에 기인한 것인지, 아니면 실내의 일반적인 잡음(참고로, 본 발명에서는 도어의 개폐에 기인한 대역의 주파수 이외 다른 모든 주파수는 잡음으로 정의함)인지를 판별하는 제 2 판별부(39b)와, 상기 증폭부(35)의 출력신호와 상기 필터부(37)의 출력신호를 비교하여 상기 필터부(37)의 출력신호가 도어의 개폐에 기인한 것인지 아니면 잡음인지를 판별하는 제 3 판별부(39c)를 포함하여 구성된다.The microcontroller 39 measures the time during the half period of the signal waveform output from the filter unit 37 to determine whether the current output signal of the filter unit 37 is the frequency of the band due to the opening and closing of the door. 1 is a signal output from the filter unit 37 by comparing the waveform output from the determination unit 39a with the waveform output from the filter unit 37 and a predetermined maximum peak voltage (MPV), or In the present invention, the second discriminating unit 39b for determining whether the room is a general noise (in the present invention, all frequencies other than the frequency of the band due to opening and closing of the door is defined as noise) and the amplifying unit 35 And a third discriminating unit 39c which compares the output signal with the output signal of the filter unit 37 and determines whether the output signal of the filter unit 37 is due to the opening or closing of the door or is noisy. .

여기서, 상기 MPV(Maximum Peak Voltage)는 일상적인 환경에서 측정된 필터부(37)에서 출력되는 파형(MS)의 피크치(Peak value)보다 소정의 값만큼 아래 또는 위에 설정된 값(본 발명의 실시예에서는 MS파형의 피크치보다 아래에 설정)으로서, 상기 MPV는 실험을 통해 얻어진 최적의 값으로 설정된다.Here, the MPV (Maximum Peak Voltage) is a value set below or above a peak value of the peak value of the waveform MS output from the filter unit 37 measured in a normal environment (an embodiment of the present invention). Is set below the peak value of the MS waveform), and the MPV is set to an optimal value obtained through experiments.

또한, 상기 마이크로 컨트롤러(39)는 증폭부(35), 필터부(37) 및 오프셋 전압 출력부(33)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 12bits A/D컨버터(도시하지 않음)를 포함한다.The microcontroller 39 also includes a 12-bit A / D converter (not shown) for converting an analog signal input from the amplifier 35, the filter 37, and the offset voltage output unit 33 into a digital signal. Include.

추가하여, 본 발명의 도어 개폐 감지장치는 상기 마이크로 컨트롤러(39)가 현재 센서부(31)에서 감지된 신호가 도어의 개폐에 기인한 것이라고 판단되면 이를 사용자가 인식할 수 있는 신호 형태로 출력하는 경고신호 출력부를 더 포함할 수 있다.In addition, the door open / close detection device of the present invention outputs a signal that can be recognized by the user when the microcontroller 39 determines that the signal currently detected by the sensor unit 31 is due to the opening / closing of the door. It may further include a warning signal output unit.

이와 같이 구성된 본 발명의 도어 개폐 감지장치는 센서부(31)에서 주변상황의 변화에 따른 주파수를 감지하여 증폭부(35)로 전달하면, 증폭부(35)에서는 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 기준으로 상기 센서부(31)에서 출력되는 신호를 소정의 폭으로 증폭한다.When the door opening and closing detection device of the present invention configured as described above detects a frequency according to the change of the surrounding situation in the sensor unit 31 and transmits the frequency to the amplifier 35, the amplifier 35 in the offset voltage output unit 33. The signal output from the sensor unit 31 is amplified to a predetermined width based on the output offset voltage.

상기 증폭부(35)의 출력단은 필터부(37)의 입력단과 마이크로 컨트롤러(39)의 입력단에 연결되어 상기 증폭부(35)에서 증폭된 신호가 필터부(37) 및 마이크로 컨트롤러(39)로 입력되고, 이에, 필터부(37)는 증폭부(35)의 출력신호로부터 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력된 오프셋 전압을 기준으로 하여 설정된 주파수 대역만을 통과시킨 다음, 이를 마이크로 컨트롤러(39)로 전달한다.The output terminal of the amplifier 35 is connected to the input terminal of the filter unit 37 and the input terminal of the microcontroller 39 so that the signal amplified by the amplifier 35 is transferred to the filter unit 37 and the microcontroller 39. In response thereto, the filter unit 37 passes only a frequency band set on the basis of the offset voltage output from the offset voltage output unit 33 from the output signal of the amplifier unit 35, and then passes it through the microcontroller 39. To pass).

상기 마이크로 컨트롤러(39)는 상기 증폭부(35), 필터부(37) 및 오프셋 전압 출력부(33)의 출력신호로부터 상기 센서부(31)에 의해 감지된 주파수가 도어의 개폐에 기인한 것인지, 아니면 단순한 주변의 잡음이나 실내에서의 움직임 및 음성에 기인한 것인지를 판단한다.The microcontroller 39 determines whether the frequency detected by the sensor unit 31 from the output signals of the amplifying unit 35, the filter unit 37, and the offset voltage output unit 33 is due to the opening and closing of the door. If not, it is determined by simple ambient noise, indoor movement and voice.

추가하여, 경고신호 출력부(41)가 구성된 경우, 상기 마이크로 컨트롤러(39)는 현재 센서부(31)에 의해 감지된 주파수가 도어의 개폐에 기인한 것으로 판단되면 상기 경고신호 출력부(41)를 제어하여 사용자가 인식가능한 형태의 경고신호가출력되도록 한다.In addition, when the warning signal output unit 41 is configured, the microcontroller 39 determines that the frequency detected by the current sensor unit 31 is due to the opening and closing of the door. By controlling the control to output a warning signal that can be recognized by the user.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치 및 감지방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The door open / close detection device and the detection method according to the first embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치의 구동은 크게 도어의 개폐 여부를 판단하는데 필요한 각종 변수들의 초기값을 설정하는 단계와, 상기 주변환경의 변화에 따른 주파수를 감지한 후, 상기 기설정된 변수들의 초기값을 이용하여 도어의 개폐여부를 판별하는 단계로 이루어진다.In the driving of the door open / close detection device according to the first embodiment of the present invention, the initial value of various variables required for largely determining whether the door is opened or closed is detected, and after detecting the frequency according to the change of the surrounding environment, The operation of determining whether the door is opened or closed using the initial values of the predetermined variables is performed.

먼저, 초기값에는 오프셋 전압과, 앞에서 잠시 언급한 바와 같이, 도어의 개폐가 없는 일상적인 환경에서 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호 파형의 피크치에 비해 소정의 값만큼 아래에 설정된 MPV(Maximum Peak Voltage)값, 파형의 반주기 동안의 시간을 측정하여 도어의 개폐 여부를 판단하는데 필요한 기준값인 min_time, max_time 등이 있는데, 이러한 초기값들은 반복적인 실험에 의해 얻어진 최적의 값으로 설정한다.First, the initial value has an offset voltage and, as mentioned earlier, the MPV (Maximum) set below a predetermined value relative to the peak value of the signal waveform output from the filter unit 37 in a normal environment without opening and closing of the door. Peak Voltage) and min_time and max_time, which are standard values for determining whether the door is opened or closed by measuring the time during the half cycle of the waveform, are set to the optimum values obtained by repeated experiments.

이와 같이, 각종 변수들의 초기값 설정이 완료되면 상기 초기값과 오프셋 전압, 증폭부(35)의 출력신호, 필터부(37)의 출력신호로부터 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호가 도어의 개폐에 기인한 것인지 아니면 잡음인지를 판별하는 알고리즘을 수행하는데, 이를 자세히 설명하면 다음과 같다.As such, when the initial value setting of the various variables is completed, the signal output from the current filter unit 37 is output from the initial value, the offset voltage, the output signal of the amplifier 35, and the output signal of the filter unit 37. An algorithm for determining whether the noise is caused by opening or closing is described in detail as follows.

일반적으로, 주변환경의 변화가 없는 상태 이른 바, 도어의 개폐가 없는 일상적인 환경에서는 상기 필터부(37)의 출력 파형(MS)은 도 6과 같이 나타난다. 즉, 도어의 개폐가 없는 일상적인 환경에서는 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형은 오프셋 전압을 기준으로 하여 볼 때 거의 변화가 없음을 알 수 있는데, 이는 일상적인 환경에서 발생되는 고주파 신호들은 필터부(37)를 통과할 때 모두 제거되기 때문이다.In general, the output waveform MS of the filter unit 37 is shown in FIG. 6 in the normal environment without opening and closing of the door. That is, in a daily environment without opening and closing of the door, it can be seen that the waveform of the signal output from the filter unit 37 is almost unchanged when viewed based on the offset voltage, which is a high frequency signal generated in the daily environment. This is because they are all removed when passing through the filter part 37.

위와 반대로, 도어의 개폐 동작이 있는 경우에는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 필터부(37)의 출력 파형은 오프셋 전압을 기준으로 매우 큰 폭으로 변화함을 알 수 있다. 즉, 필터부(37)의 출력 파형(MS)은 오프셋 전압을 기준으로 위 아래로 리플(Ripple)이 나타나며, 이러한 형태의 파형은 반주기(2/T)를 갖는데, 그 반주기는 대략 250msec~50msec의 범위에 있다. 물론, 도어의 형태나 크기에 따라 반주기에 약간의 차이가 있음은 자명하다.On the contrary, when there is an opening / closing operation of the door, as shown in FIG. 7, it can be seen that the output waveform of the filter unit 37 varies greatly with respect to the offset voltage. That is, the output waveform MS of the filter unit 37 has a ripple up and down based on the offset voltage, and this type of waveform has a half period (2 / T), and the half period is approximately 250 msec to 50 msec. Is in the range of. Of course, there is a slight difference in half-cycle depending on the shape and size of the door.

여기서, 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형(MS)의 반주기를 측정하면 그 파형의 주파수를 알 수 있는데, 도 8에 도시한 바와 같이, 파형의 반주기 동안의 시간을 타이머를 이용하여 측정함으로써 주파수를 계산해 낼 수 있으며, 몇몇의 특정한 신호를 제외하면 파형의 반주기는 대략 250msec~50msec의 범위내에 있으므로 주파수는 2~10Hz의 범위를 갖는다.Here, by measuring the half period of the waveform (MS) output from the filter unit 37 can know the frequency of the waveform, as shown in Figure 8, by measuring the time during the half period of the waveform by using a timer The frequency can be calculated and, with the exception of some specific signals, the half period of the waveform is in the range of approximately 250 msec to 50 msec, so the frequency ranges from 2 to 10 Hz.

이와 같이, 필터부(37)에서 출력되는 파형의 반주기를 측정하고, 그것을 토대로 주파수를 계산함으로써 센서부(31)에서 감지된 주파수가 도어의 개폐에 기인한 것인지 일상적인 환경에서 발생되는 잡음인지를 판별할 수가 있다.In this way, by measuring the half period of the waveform output from the filter unit 37, and calculates the frequency based on it to determine whether the frequency detected by the sensor unit 31 is due to the opening and closing of the door or the noise generated in the daily environment Can be determined

한편, 주변환경에 따라 여러 형태의 잡음이 발생될 수 있으며, 상기 잡음에 포함된 저주파 신호는 오프셋 전압만을 기준으로 보면 도어의 개폐로 인한 저주파 신호와 유사하다. 만일, 이러한 주파수만을 가지고 도어가 개폐된 것으로 판단해버린다면 이는 오동작이라고 할 수 있다.Meanwhile, various types of noise may be generated according to the surrounding environment, and the low frequency signal included in the noise is similar to the low frequency signal due to the opening and closing of the door based on only the offset voltage. If it is determined that the door is opened and closed only with this frequency, this may be a malfunction.

따라서, 이러한 오동작을 완벽하게 제거하기 위해서는 일상적인 주변환경에 대한 필터부(37)에서 출력되는 파형의 피크치를 검출하고, 상기 파형의 피크치에 비해 소정의 값만큼 아래에 위치하는 MPV(Maximum Peak Voltage)를 여러 번의 실험을 통해 적절한 값으로 설정한 다음, 현재 필터부에서 출력되는 파형과 상기 기설정된 MPV를 비교한다.Therefore, in order to completely eliminate such a malfunction, the peak value of the waveform output from the filter unit 37 for the everyday surrounding environment is detected, and the maximum peak voltage (MPV) positioned below a predetermined value with respect to the peak value of the waveform. ) Is set to an appropriate value through several experiments, and then compares the waveform output from the current filter unit with the preset MPV.

참고로, 도 9a는 일상적인 주변환경에 대한 필터부에서 출력되는 파형(MS)을 도시한 것이고, 도 9b는 도어를 개폐하였을 때 필터부에서 출력되는 파형(MS)과 기설정된 MPV와의 관계를 설명하기 위한 것이다.For reference, FIG. 9A illustrates a waveform MS output from the filter unit for a daily environment, and FIG. 9B illustrates a relationship between the waveform MS output from the filter unit and the preset MPV when the door is opened and closed. To illustrate.

상기 도면으로부터 알 수 있듯이, 필터부에서 출력되는 파형(MS)이 MPV와 비교하여 상대적으로 아래에 위치하는 경우와 상대적으로 위에 위치하는 경우가 있다.As can be seen from the above figure, the waveform MS outputted from the filter unit may be located above and below when compared with MPV.

여기서, 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형이 반주기 동안에 최소한 한 번 이상 MPV보다 아래에 위치하면 일상적인 환경에서 출력될 수 있는 파형보다 더 큰 파형이 입력되었음을 의미하며, 이는 도어가 개폐되면 일상적인 환경에서의 파형 보다 파형의 피크치가 커진다는 것을 의미한다.Here, when the waveform output from the filter unit 37 is located at least once below the MPV at least once in a half period, it means that a waveform larger than the waveform that can be output in the normal environment is input. This means that the peak value of the waveform is larger than that of the waveform in the normal environment.

참고로, 본 발명의 실시예에서는 상기 MPV는 오프셋 전압을 기준으로 아래쪽에 설정한 경우이나, 상기 MPV를 오프셋 전압보다 위쪽으로 설정하는 것도 가능하다. 즉, MPV를 오프셋 전압을 기준으로 위쪽에 설정하였을 경우에는 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형(MS)이 반주기 동안에 최소한 한 번 이상 MPV보다 위쪽에 위치하면 일상적인 환경에서 출력되는 파형보다 더 큰 파형이 입력된 것으로 인식하면 된다.For reference, in the exemplary embodiment of the present invention, the MPV may be set below the offset voltage, or the MPV may be set above the offset voltage. That is, when the MPV is set upward based on the offset voltage, when the waveform MS output from the filter unit 37 is positioned above the MPV at least once in a half period, it is more than the waveform output in the ordinary environment. It can be recognized that a large waveform is input.

이와 같이, MPV를 기준으로 필터부(37)에서 출력되는 파형의 위치를 체크함으로써, 현재 필터부(37)에서 출력되는 파형이 몇 번이나 MPV보다 아래(또는 위)에 있었는지를 알 수가 있다. 하지만, 다행히도 일상적인 환경에서는 필터부(37)에서 출력되는 파형의 피크치는 MPV에 비해 아주 작기 때문에 상기 MPV를 적절한 값으로 조절하면 도어의 개폐를 보다 정밀하게 판별할 수가 있다.In this way, by checking the position of the waveform output from the filter unit 37 on the basis of the MPV, it is possible to know how many times the waveform currently output from the filter unit 37 is below (or above) the MPV. . Fortunately, however, the peak value of the waveform output from the filter unit 37 is very small compared to the MPV in the ordinary environment, so that the opening and closing of the door can be more precisely determined by adjusting the MPV to an appropriate value.

한편, 실내에서 큰소리를 질렀을 때 필터부(37)에서 출력되는 신호(잡음)의 파형은 도어가 개폐되었을 때 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형과 거의 유사한 형태로 나타나기 때문에 필터부(37)에서 출력되는 신호가 도어의 개폐로 인한 저주파 신호인지 아니면 잡음인지를 명확하게 판별하지 않으면 자칫 잡음을 도어가 개폐된 것으로 오인하는 이른 바, 오동작이 발생하게 된다.On the other hand, since the waveform of the signal (noise) output from the filter unit 37 when the loud sound in the room appears in the form almost similar to the waveform of the signal output from the filter unit 37 when the door is opened and closed the filter unit If the signal output from (37) is not a low frequency signal or noise due to the opening or closing of the door, the noise is incorrectly mistaken as a door opening or closing, so that a malfunction occurs.

다시 말해서, 잡음에는 도어가 개폐되었을 때 발생하는 저주파 신호와 유사한 대역의 저주파 신호가 포함될 수 있고, 이러한 잡음이 필터부(37)를 통과하게 되면 고주파 신호는 제거되고 저주파 신호만이 출력된다.In other words, the noise may include a low frequency signal of a band similar to the low frequency signal generated when the door is opened and closed. When the noise passes through the filter unit 37, the high frequency signal is removed and only the low frequency signal is output.

따라서, 본 발명에서는 증폭부(35)에서 필터부(37)로 출력되는 신호의 파형(VS)(도 10a 참조)과 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형(MS)(도 10b 참조)을 서로 비교함으로써 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형이 어떤 파형인지를 명확하게 판별한다.Accordingly, in the present invention, the waveform VS of the signal output from the amplifier 35 to the filter unit 37 (see FIG. 10A) and the waveform MS output from the filter unit 37 (see FIG. 10B) are shown. By comparing with each other, it is clearly determined what waveform the waveform output from the filter section 37 is.

즉, 도어가 개폐되었을 때와 유사한 저주파 신호를 포함하고 있는 잡음이 필터부(37)를 통과하기 이전, 즉 증폭부(35)의 출력신호는 많은 고주파가 포함되어 있기 때문에(도 10a에 참조), 똑같이 필터부(37)를 통과하지 않았더라도 도어가 개폐되었을 때 증폭부(35)에서 출력되는 저주파 신호와는 현저하게 차이가 있다.That is, before the noise including the low frequency signal similar to that when the door is opened or closed passes through the filter unit 37, that is, the output signal of the amplifier unit 35 contains many high frequencies (see FIG. 10A). Even though the filter 37 does not pass through the same, there is a remarkable difference from the low frequency signal output from the amplifier 35 when the door is opened or closed.

따라서, 마이크로 컨트롤러(39)가 상기 증폭부(35)의 출력신호(VS)와 필터부(37)의 출력신호를 비교하여 보면, 현재 필터부(37)에서 출력되는 저주파 신호가 도어의 개폐로 인한 저주파 신호인지, 아니면 잡음속에 포함된 저주파 신호인지를 보다 명확하게 판별할 수가 있다.Therefore, when the microcontroller 39 compares the output signal VS of the amplifier 35 and the output signal of the filter 37, the low-frequency signal currently output from the filter unit 37 may open or close the door. It is possible to more clearly determine whether the signal is a low frequency signal or a low frequency signal included in noise.

이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법은 마이크로 컨트롤러에서 필터부에서 출력되는 파형의 반주기 동안의 시간을 검출하여 주파수를 검출하고, 필터부에서 출력되는 파형을 MPV와 비교하며, 증폭부의 출력파형과 필터부의 출력파형을 비교함으로써 이중 어느 하나라도 조건을 만족하지 않으면 도어의 개폐로 인한 저주파 신호라고 판단하지 않는다.As described above, the door open / close detection method according to the first exemplary embodiment of the present invention detects a frequency by detecting a time during a half period of the waveform output from the filter unit in the microcontroller, and compares the waveform output from the filter unit with the MPV. By comparing the output waveforms of the amplifier and the output waveforms of the filter, any one of them does not satisfy the condition and is not judged as a low frequency signal due to opening and closing of the door.

따라서, 도어의 개폐로 인한 저주파 신호와 일상적인 환경에서의 저주파 신호를 보다 정밀하게 판별할 수가 있어 장치의 오동작을 방지할 수가 있다.Therefore, the low frequency signal due to the opening / closing of the door and the low frequency signal in the everyday environment can be discriminated more precisely, thereby preventing the malfunction of the apparatus.

이하에서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법을 도 11의 플로우챠트를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a door open / close detection method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 11.

도 11에 도시한 바와 같이, 먼저, 도어 개폐를 감지하는데 필요한 초기값(MPV, min_time, max_time, VS_limit)들을 설정한다(S111). 참고로, VS_limit는 증폭부(35)에서 출력되는 파형이 오프셋 전압을 기준으로 몇 번이나 위 아래로 변화하였는지를 검출하기 위한 기준값을 의미한다.As shown in FIG. 11, first, initial values (MPV, min_time, max_time, VS_limit) required for detecting door opening and closing are set (S111). For reference, VS_limit means a reference value for detecting how many times the waveform output from the amplifier 35 changes up and down based on the offset voltage.

이후, 마이크로 컨트롤러(39)에 오프셋 전압, 증폭부(35)의 출력신호 및 필터부(37)의 출력신호가 입력되면(S112), 상기 마이크로 컨트롤러(39)는 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형(MS)과 오프셋 전압을 비교하여(S113), 만일 상기 파형(MS)이 오프셋 전압보다 아래에 위치하면, 상기 파형(MS)의 반주기 동안의 시간을 측정하기 위한 타이머를 동작시킨다(S114).Then, when the offset voltage, the output signal of the amplifier 35 and the output signal of the filter unit 37 is input to the microcontroller 39 (S112), the microcontroller 39 is currently output from the filter unit 37 Comparing the waveform (MS) of the signal to the offset voltage (S113), if the waveform (MS) is located below the offset voltage, the timer for measuring the time during the half period of the waveform (MS) is operated (S114).

이후, 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형(MS)과 MPV를 비교하여(S115), 상기 파형(MS)이 MPV보다 아래에 위치하면, 상기 파형(MS)이 MPV보다 아래에 위치한다는 것을 나타내는 레지스터(Register)의 플래그 즉, 피크 플래그(Peak_flag)를 1로 셋팅한 후(S116), 증폭부(35)에서 출력되는 신호의 파형(VS)이 오프셋 전압을 기준으로 하여 몇 번이나 위 아래로 변화하는지 카운트한다(S117). 이때, 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형(MS)과 MPV를 비교한 결과, 상기 파형(MS)이 MPV보다 아래에 있지 않으면 곧바로 상기 증폭부(35)에서 출력되는 신호의 파형(VS)을 카운트한다.Thereafter, the waveform MS of the signal output from the filter unit 37 is compared with the MPV (S115). When the waveform MS is positioned below the MPV, the waveform MS is positioned below the MPV. After setting the flag of the register, i.e., the peak flag Peak_flag, to 1 (S116), the waveform VS of the signal output from the amplifying unit 35 is set several times based on the offset voltage. It counts whether it changes up and down (S117). At this time, as a result of comparing the waveform MS of the signal output from the filter unit 37 and the MPV, if the waveform MS is not below the MPV, the waveform of the signal output from the amplifier 35 immediately ( VS) is counted.

이후, 마이크로 컨트롤러(39)는 상기 증폭부(35)에서 출력되는 신호의 파형(VS)이 오프셋 전압을 기준으로 몇 번이나 위 아래로 변화하여야만 잡음으로 판단할 것인지를 결정하기 위해 상기 증폭부(35)에서 출력되는 신호의 파형(VS)에 나타나는 리플(Ripple)의 수(VS_count)를 기준값(VS_limit)과 비교하여(S118), 상기 VS_count의 값이 기준값인 VS_limit의 값보다 크면 VS_flag를 0으로 셋팅하고(S119), 만일 VS_count의 값이 VS_limit의 값보다 작으면 VS_flag를 1로 셋팅한다(S120).Thereafter, the microcontroller 39 determines whether the waveform VS of the signal output from the amplifier 35 has to change up and down how many times based on the offset voltage to determine noise. 35) compares the number of ripples (VS_count) appearing in the waveform VS of the signal output from 35) with the reference value VS_limit (S118). If the value of VS_count is smaller than the value of VS_limit, VS_flag is set to 1 (S120).

참고로, 상기 VS_flag는 VS_count의 값과 VS_limit의 값을 비교한 결과를 저장하기 위한 레지스터의 플래그를 의미하며, 상기 VS_limit는 실험에 의해 얻어진 최적의 값으로 설정한다.For reference, the VS_flag means a flag of a register for storing a result of comparing a value of VS_count and a value of VS_limit, and the VS_limit is set to an optimal value obtained by an experiment.

이후, 상기 VS_flag에 1 또는 0을 셋팅하였으면, 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형의 반주기 동안에 S113단계에서부터 S120단계까지의 과정을 반복적으로 수행한다.Subsequently, if 1 or 0 is set to the VS_flag, the processes from S113 to S120 are repeatedly performed during the half period of the waveform of the signal output from the filter unit 37.

이어서, 상기 S113단계에서 S120단계를 계속해서 반복적으로 수행하다보면, 즉, 상기 S113단계에서 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형(MS)과 오프셋 전압(PRV)를 비교하다 보면, 상기 파형(MS)이 오프셋 전압보다 위로 올라가는 시점이 나오게 되는데, 이점이 바로 파형(MS)의 반주기가 종료되는 시점이다.Subsequently, repeatedly performing step S120 to step S120, that is, comparing the waveform MS of the signal output from the filter unit 37 and the offset voltage PRV in step S113, the waveform is performed. The point at which MS rises above the offset voltage comes out, which is when the half cycle of waveform MS ends.

따라서, 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형(MS)이 오프셋 전압보다 위에 위치하게 되면 마이크로 컨트롤러(39)는 파형(MS)의 반주기가 끝났음을 인식하여 상기 타이머의 동작을 오프(Off)시킨다(S121).Therefore, when the waveform MS of the signal output from the filter unit 37 is positioned above the offset voltage, the microcontroller 39 recognizes that the half cycle of the waveform MS is finished and turns off the operation of the timer. (S121).

이후, 마이크로 컨트롤러(39)는 상기 타이머에 의해 체크된 파형(MS)의 반주기 동안의 시간(time)이 기설정된 시간에 관한 초기값인 min_time과 max_time 범위내에 있는지를 확인하여(S122), 상기 범위내에 있으면 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호가 도어의 개폐에 기인한 저주파 신호라고 판단하여 곧바로 Peak_flag의 값이 "1"인지 "0"인지를 확인한다(S123). 이때, 상기 타이머에 의해 체크된 파형(MS)의 반주기 동안의 시간(time)이 상기 초기값인 min_time와 max_time 범위내에 있지 않으면 문의 개폐에 의한 신호가 아니라고 판단하여 Peak_flag의 값을 확인할 필요가 없다.Thereafter, the microcontroller 39 checks whether the time during the half period of the waveform MS checked by the timer is within a range of min_time and max_time which are initial values with respect to a preset time (S122). If present, the signal output from the current filter unit 37 is determined to be a low frequency signal due to the opening and closing of the door, and it is immediately checked whether the value of Peak_flag is "1" or "0" (S123). In this case, if the time during the half period of the waveform MS checked by the timer is not within the range of the initial value min_time and max_time, it is not necessary to check the value of Peak_flag by determining that the signal is not caused by the opening and closing of the door.

이어서, 상기 Peak_flag의 값을 확인한 결과 그 값이 "1"이면, 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호가 도어의 개폐에 기인한 저주파 신호라고 판단하여 VS_flag의 값이 "1"인지 "0"인지를 확인한다(S124). 이때, 상기 Peak_flag의 값이 "0"이면 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호는 일상적인 환경에서 발생된 저주파 신호라고 판단하여 VS_flag를 확인할 필요가 없다.Subsequently, when the value of the Peak_flag is checked and the value is "1", it is determined that the signal output from the current filter unit 37 is a low frequency signal due to the opening / closing of the door, and the value of VS_flag is "1". Check whether it is (S124). In this case, when the value of Peak_flag is "0", it is not necessary to determine VS_flag by determining that the signal output from the current filter unit 37 is a low frequency signal generated in a normal environment.

이후, 상기 VS_flag의 값을 확인한 결과 그 값이 "1"이면, 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형은 최종적으로 도어의 개폐에 기인한 저주파 신호라고 확정한다(S125).Thereafter, when the value of the VS_flag is checked and the value is "1", it is determined that the waveform of the signal currently output from the filter unit 37 is a low frequency signal resulting from the opening and closing of the door (S125).

이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법은 전술한 S125 단계에서 최종적으로 도어의 개폐에 기인한 저주파 신호라고 확정함에 있어서, 상기 S122 단계에서 이루어지는 타이머에 의해 체크된 파형의 반주기 동안의 시간(time)이 기설정된 초기값인 min_time와 max_time의 범위내에 있어야 하며, 상기 Peak_flag의 값이 "1"이어야 하며 VS_flag의 값이 "1"이어야 하는 세 가지의 조건을 모두 만족해야만 비로소 도어의 개폐에 기인한 저주파 신호라고 확정함을 알 수 있다. 따라서, 상기 세 가지 조건 중 어느 한 가지로도 만족하지 않으면 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호는 도어의 개폐에 기인한 것이 아니라 일상적인 환경에서 발생된 저주파 신호라고 판단한다.As described above, the door open / close detection method according to the first embodiment of the present invention determines that the low-frequency signal resulting from the opening / closing of the door is finally performed in step S125, and thus the half-period of the waveform checked by the timer made in step S122. The time must be within the preset initial range of min_time and max_time, and all three conditions must be satisfied that the Peak_flag value must be "1" and the VS_flag value must be "1". It can be seen that it is determined that the signal is a low frequency signal due to the opening and closing of. Therefore, if any one of the above three conditions is not satisfied, it is determined that the signal output from the current filter unit 37 is not caused by opening or closing of the door but is a low frequency signal generated in a normal environment.

이후, 장치의 재동작 여부를 확인하여(S126), 재동작 신호가 입력되면 이전의 과정에서 셋팅되었던 각 플래그(Peak_flag, Vs_flag) 등의 변수들을 리셋시킨후(S127), 상기 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형과 오프셋 전압을 비교하는 S113 단계에서부터 다시 상기와 같은 과정을 반복적으로 수행한다.Subsequently, after checking whether the device is re-operated (S126), when the re-activation signal is input, after resetting variables such as each flag (Peak_flag, Vs_flag) set in the previous process (S127), the filter unit 37 From the step S113 of comparing the waveform and the offset voltage of the signal output from the step again to repeat the above process.

추가하여, 도어의 개폐여부에 따라 선택적으로 사용자에게 경고신호를 출력하기 위한 경고신호 출력부가 구성될 경우에는 전술한 바와 같이, 세 가지 조건이 다 만족되었을 때에 한해서 마이크로 컨트롤러(39)는 경고신호 출력부를 제어하여 사용자가 인식 가능한 형태의 경고신호가 출력되도록 제어한다.In addition, when a warning signal output unit for selectively outputting a warning signal to a user is configured according to whether the door is opened or closed, the microcontroller 39 outputs a warning signal only when all three conditions are satisfied. The controller controls the unit to output a warning signal in a form recognizable by the user.

제 2 실시예Second embodiment

전술한 본 발명의 제 1 실시예에서는 주파수를 이용하여 주변환경의 변화를 감지하였으나, 본 발명의 제 2 실시예는 파형의 변화 자체 즉, 파형의 진폭이 변화함으로 인한 파형의 면적변화를 이용하여 주변환경의 변화를 감지하는데 기술적 특징이 있다.In the above-described first embodiment of the present invention, a change in the surrounding environment is detected using a frequency, but the second embodiment of the present invention uses a change in the waveform itself, that is, a change in the area of the waveform due to the change in the amplitude of the waveform. There are technical features to detect changes in the environment.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치의 구성블록도이고, 도 13은 도 12의 상세 회로도이다.12 is a block diagram illustrating a door open / close detection device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a detailed circuit diagram of FIG. 12.

도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치는 전술한 제 1 실시예와 비교하여 감도조정부(100)가 추가되었고, 그 이외의 부분은 제 1 실시예와 동일한 바, 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 설명하기로 한다.12 and 13, in the door open / close detection device according to the second embodiment of the present invention, the sensitivity adjusting unit 100 is added as compared with the first embodiment, and the other parts are the first. The same parts as in the embodiment will be described with the same reference numerals.

도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치는 크게, 주변의 소리 및 공기의 흐름에 따른 주파수를 감지하는 센서부(31)와, 상기 센서부(31)와 하기의 증폭부(35), 필터부(37) 및 마이크로 컨트롤러(39)로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부(33)와, 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 기준으로 상기 센서부(31)의 출력신호를 소정의 폭으로 증폭하는 증폭부(35)와, 상기 증폭부(35)의 출력신호를 받아 상기 오프셋 전압을 기준으로 하여 설정된 주파수 대역만을 통과시키는 필터부(37)와, 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형중에서 오프셋 전압을 기준으로 아래 또는 위에 위치하는 파형의 면적을 구한 후, 이전 파형의 면적과 현재 파형의 면적을 비교하여 도어의 개폐 여부를 판단하는 마이크로 컨트롤러(39) 및 상기 마이크로 컨트롤러(39)로 입력되는 전압값을 가변저항을 이용하여 조정함으로써 감도를 조절하는 감도조정부(100)를 포함하여 구성된다.12 and 13, the door opening and closing detection apparatus according to the second embodiment of the present invention is large, the sensor unit 31 for detecting the frequency according to the sound and air flow of the surrounding, and the sensor unit An offset voltage output unit 33 for outputting the offset voltage to the amplifier 31, the filter unit 37, and the microcontroller 39, and an offset output from the offset voltage output unit 33. The amplifier 35 amplifies the output signal of the sensor unit 31 with a predetermined width based on the voltage, and receives only the output signal of the amplifier 35, and passes only the frequency band set based on the offset voltage. After calculating the area of the waveform which is located below or above the filter unit 37 and the waveform output from the filter unit 37 based on the offset voltage, the area of the door by comparing the area of the previous waveform and the area of the current waveform Micro to judge the opening and closing And a sensitivity adjusting unit 100 for adjusting the sensitivity by adjusting the voltage value input to the controller 39 and the microcontroller 39 using a variable resistor.

여기서, 상기 감도조정부(100)는 동작전압(Vcc)과 접지전압(GND) 사이에 가변저항(Vr)을 구성하고, 상기 가변저항의 값을 조절함으로써 마이크로 컨트롤러(39)로 입력되는 전압의 값을 조정한다. 따라서, 마이크로 컨트롤러(39)는 감도조정부(100)에 의해 결정된 전압 대비 감지된 파형의 면적이 변화하는 폭을 비교하여, 상기 면적이 변화하는 폭이 어느 정도일 때 도어가 개폐된 것으로 판단하여야 할 것인지를 결정하기 때문에 결과적으로, 감도조정부(100)의 가변저항을 조정함으로써 도어 개폐 감지장치의 감도를 조정할 수가 있다.Here, the sensitivity adjusting unit 100 configures the variable resistor Vr between the operating voltage Vcc and the ground voltage GND, and adjusts the value of the variable resistor to adjust the value of the voltage input to the microcontroller 39. Adjust it. Therefore, the microcontroller 39 compares the width of the area of the detected waveform with respect to the voltage determined by the sensitivity adjusting unit 100, and determines whether the door is opened or closed when the width of the area changes. As a result, the sensitivity of the door open / close detection device can be adjusted by adjusting the variable resistance of the sensitivity adjusting unit 100.

상기 센서부(31)는 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 동작전압으로 이용하여 주변의 소리 및 공기 흐름에 따른 주파수 변화를 감지하는 콘덴서 마이크로 이루어진다.The sensor unit 31 is formed of a condenser microphone for detecting a change in frequency according to ambient sound and air flow using the offset voltage output from the offset voltage output unit 33 as an operating voltage.

상기 증폭부(35)는 동작전압의 범위(Vcc~GND)내에서 상기 오프셋 전압을 기준으로 센서부(31)의 출력신호를 소정폭으로 증폭한다. 즉, 증폭부(35)는 OP-Amp로 구성되는데, 정(+)단자와 부(-)단자로 입력되는 전압의 차에 상응하여 상기 센서부(31)의 출력신호를 증폭하되, 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 기준으로 증폭하며, 증폭된 신호를 필터부(37)로 출력한다. 참고로, 상기 증폭부(35)는 National 사의 LM2902 OP-Amp로 구성함이 바람직하며, 이때 주파수 범위는 수 Hz에서 수십 MHz로서 LM2902 OP-Amp가 지원할 수 있는 범위이다.The amplifier 35 amplifies the output signal of the sensor unit 31 to a predetermined width based on the offset voltage within the operating voltage range Vcc to GND. That is, the amplifier 35 is composed of OP-Amp, amplifies the output signal of the sensor unit 31 corresponding to the difference between the voltage input to the positive (+) terminal and the negative (-) terminal, the offset Amplified based on the offset voltage output from the voltage output unit 33, and outputs the amplified signal to the filter unit 37. For reference, the amplification unit 35 is preferably configured of the National LM2902 OP-Amp, the frequency range is a range that can be supported by the LM2902 OP-Amp from a few Hz to several tens of MHz.

상기 필터부(37)는 상기 증폭부(35)의 출력신호에서 오프셋 전압을 기준으로 하여 설정된 주파수 대역만을 통과시키는 저역통과필터(Low Pass Filter)로서, National 사의 LM2902로 구성함이 바람직하며, 상기 필터부(37)에서 필터링된 신호는 마이크로 컨트롤러(39)로 입력된다.The filter unit 37 is a low pass filter that passes only a frequency band set based on an offset voltage in the output signal of the amplifier 35. The filter unit 37 is preferably configured of LM2902 manufactured by National. The signal filtered by the filter unit 37 is input to the microcontroller 39.

상기 마이크로 컨트롤러(39)는 필터부(37) 및 오프셋 전압 출력부(33)로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 12bits A/D컨버터(도시하지 않음)를 포함한다.The microcontroller 39 includes a 12-bit A / D converter (not shown) for converting an analog signal input from the filter unit 37 and the offset voltage output unit 33 into a digital signal.

추가하여, 본 발명의 도어 개폐 감지장치는 상기 마이크로 컨트롤러(39)가 현재 센서부(31)에서 감지된 신호가 도어의 개폐에 기인한 것이라고 판단하면 이를 사용자가 인식할 수 있는 신호 형태로 출력하는 경고신호 출력부(41)를 더 포함할 수 있다.In addition, the door open / close detection device of the present invention outputs a signal that can be recognized by the user when the microcontroller 39 determines that the signal currently detected by the sensor unit 31 is due to the opening / closing of the door. It may further include a warning signal output unit 41.

이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치는 센서부(31)에서 주변상황의 변화에 따른 주파수를 감지하여 증폭부(35)로 전달하면, 증폭부(35)에서는 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력되는 오프셋 전압을 기준으로 상기 센서부(31)에서 출력되는 신호를 소정의 폭으로 증폭한다.When the door open / close detection device according to the second embodiment of the present invention configured as described above detects a frequency according to a change in the surrounding situation in the sensor unit 31 and transmits the frequency to the amplifier 35, the amplifier 35 may offset the voltage. The signal output from the sensor unit 31 is amplified to a predetermined width based on the offset voltage output from the output unit 33.

상기 증폭부(35)의 출력단은 필터부(37)의 입력단에 연결되어 상기 증폭부(35)에서 증폭된 신호가 필터부(37)로 입력되고, 이에, 필터부(37)는 증폭부(35)의 출력신호로부터 상기 오프셋 전압 출력부(33)에서 출력된 오프셋 전압을 기준으로 하여 설정된 주파수 대역만을 통과시킨 다음, 이를 마이크로 컨트롤러(39)로 전달한다.The output terminal of the amplifier 35 is connected to the input terminal of the filter unit 37 so that the signal amplified by the amplifier 35 is input to the filter unit 37, whereby the filter unit 37 is an amplifier unit ( Only the frequency band set on the basis of the offset voltage output from the offset voltage output unit 33 from the output signal of 35) is passed, and then it is transmitted to the microcontroller 39.

상기 마이크로 컨트롤러(39)는 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형으로부터 오프셋 전압을 기준으로 아래 또는 위에 위치하는 파형(본 발명의 제 2 실시예에서는 아래에 위치하는 파형을 이용함)의 면적을 구한 후, 각 파형들을 복수개의 그룹으로 그룹화하고, 각 그룹에 속하는 파형들의 면적을 합산한 다음, 이전 그룹에 속한 면적들의 합산값과 비교하여 그 차가 크면 도어의 개폐로 판단하고, 그렇지 않으면 일상적인 환경의 변화라고 판단한다.The microcontroller 39 calculates an area of a waveform located below or above a waveform based on an offset voltage from a waveform of a signal output from the filter unit 37 (in the second embodiment of the present invention, the waveform located below). Each waveform is grouped into a plurality of groups, the areas of the waveforms belonging to each group are summed, and compared with the total value of the areas belonging to the previous group, and if the difference is large, the door is opened or closed. I think it is a change of environment.

이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법은 파형의 변화 즉, 진폭의 변화를 검출하여 상기 변화폭의 정도에 따라 주변환경의 변화 여부를 판별하기 때문에 정확한 판별이 가능하다.The door opening / closing detection method according to the second embodiment of the present invention configured as described above can detect the change of the waveform, that is, the amplitude, and determine whether the environment changes according to the degree of the change.

다시 말해서, 필터부(37)를 통과한 신호는 일상적인 환경에서는 오프셋 전압을 기준으로 위 아래로 변화하는 저주파 신호이지만, 도어의 개폐나 기타 주변환경의 급격한 변화가 생기면 그에 따라 진폭이 상하로 커지는 파형이 나타나게 된다. 그 변화는 순간적일 수도 있고 상당 시간동안 지속될 수도 있지만, 결국은 초기의 일상적인 환경에서의 파형의 형태로 되돌아가게 될 것이다.In other words, the signal passing through the filter unit 37 is a low frequency signal that changes up and down based on the offset voltage in a normal environment, but when the opening and closing of the door or other sudden change of the surrounding environment occurs, the amplitude increases accordingly. The waveform will appear. The change may be instantaneous or last for a long time, but eventually it will revert to the shape of the waveform in the initial everyday environment.

도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법을 설명하기 위한 저주파 신호의 파형을 도시한 것으로서, 오프셋 전압을 기준으로 위 아래로 변화하는 파형을 보면, 오프셋 전압을 기준으로 아래로 내려가는 파형이 있음을 알 수 있다. 이때, 아래로 내려가는 파형의 피크점은 A점과 B점이 되는데, 이러한 파형이 마이크로 컨트롤러(39)내의 A/D컨버터에서 샘플링되면, 소정의 샘플링 횟수를 가지게 된다.FIG. 14 illustrates waveforms of a low frequency signal for explaining a door open / close detection method according to a second embodiment of the present invention. Notice that there is a downward waveform. At this time, the peak point of the downward waveform becomes A point and B point. When such a waveform is sampled by the A / D converter in the microcontroller 39, it has a predetermined number of sampling times.

이에, 오프셋 전압을 기준으로 아래에 위치하는 파형을 중심으로 상기 각 파형의 피크치를 오프셋 전압과의 교차점에 연결하면 삼각형의 밑변과 높이가 얻어지게 되며, 따라서 각 파형의 대략적인 면적을 구할 수가 있고, 이러한 면적의 변화를 이용하면 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호의 파형이 도어의 개폐에 기인한 것인지 아니면 일상적인 환경에서 발생된 것인지를 판별할 수가 있다.Therefore, when the peak value of each waveform is connected to the intersection point of the offset voltage with respect to the waveform located below the offset voltage, the base and height of the triangle can be obtained. Therefore, the approximate area of each waveform can be obtained. By using this change in area, it is possible to determine whether the waveform of the signal currently output from the filter unit 37 is due to the opening / closing of the door or in a normal environment.

이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.

도 15는 일상적인 환경에서 필터부에서 출력되는 파형(MS)의 변화를 도시한 것으로서, 각 파형의 피크점은 A, B, C, D, E점이 되며, 일 예로 피크점 A는 오프셋 전압에서 시작하여 A"점에 이를 때까지를 샘플링한 후, 그때의 샘플링 횟수를 계산하여 얻을 수 있고, 상기 파형이 A"점을 지나면 피크점 확인은 종료되었다가 다시 B'점을 지나면 피크점 확인을 시작하여 B"점에 이를 때까지 계속함으로써 피크점 B의 위치를 얻을 수 있다. 이 과정을 반복하게 되면 오프셋 전압을 기준으로 아래에 위치하는 각 파형들의 피크점들을 구할 수가 있다.FIG. 15 illustrates a change in the waveform MS output from the filter unit in a daily environment, in which the peak points of the waveforms are A, B, C, D, and E points. For example, the peak point A is the offset voltage. Start and sample until it reaches A "point and then calculate the number of samplings at that time. When the waveform passes A" point, the peak point check is terminated and when it crosses B 'point, peak point check is performed. You can get the position of the peak point B by starting and continuing until you reach the point B ". By repeating this process, you can find the peak points of each waveform below the offset voltage.

이때, 도어의 개폐로 인해 주변환경이 급격하게 변화하면 네 번째 파형과 같이 진폭이 큰 파형이 나오게되는데, 이 파형 또한 전술한 과정을 통해 피크점 D를 구하게 되고, 각각의 피크점을 오프셋 전압을 중심으로 아래에서 위로 변화하는 지점과 연결하면 각 파형의 면적을 구할 수가 있다.At this time, if the surrounding environment changes suddenly due to the opening and closing of the door, a waveform with a large amplitude comes out as in the fourth waveform. This waveform also obtains the peak point D through the above-described process, and each peak point is set to the offset voltage. You can find the area of each waveform by connecting it to the point that changes from bottom to top.

이와 같이, 각 파형마다 면적을 구한 후, 이전 파형의 면적과 현재 파형의 면적을 비교하여 이전 파형의 면적보다 급격하게 변화하는 큰 면적을 갖는 파형이 검출되면, 이는 주변환경이 도어의 개폐로 인해 급격하게 변화되었다고 판단한다.As such, after the area is obtained for each waveform, when a waveform having a large area rapidly changing than the area of the previous waveform is detected by comparing the area of the previous waveform with the area of the current waveform, the surrounding environment is caused by the opening and closing of the door. I think it changed drastically.

여기서, 도어의 개폐 여부를 보다 명확하고 정밀하게 판별하기 위해서 본 발명의 제 2 실시예에서는 상기 파형을 복수개로 그룹화한 후, 그룹에 속한 복수개의 파형이 갖는 면적을 모두 합산하여 하나의 값(Sref)으로 설정하고, 다음 그룹에 속한 복수개의 파형이 갖는 면적을 모두 합산한 후, 이 합산된 값을 이전 값과 비교하여 두 합산값이 큰 차이를 보이는 경우에는 주변환경이 급격하게 변화하였다고 판단한다.Here, in order to more clearly and accurately determine whether the door is opened or closed, in the second embodiment of the present invention, the waveforms are grouped into a plurality of groups, and then all the areas of the plurality of waveforms belonging to the group are summed up to one value (Sref). ), And add up the area of the plurality of waveforms belonging to the next group, and compare the summed value with the previous value. .

이와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지방법을 도 16의 플로우 챠트를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The door opening / closing detection method according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 16 as follows.

도 16에 도시한 바와 같이, 도어의 개폐 여부를 판단하기 위해 일상적인 환경하에서 상기 필터부(31)에서 출력되는 N개의 파형이 갖는 면적을 모두 합산한 기준값(Sref), 감도조정부(100)에 의해 설정된 감도에 관한 변수(Delta) 등을 설정한다(S161).As shown in FIG. 16, in order to determine whether the door is opened or closed, the reference value Sref and the sensitivity adjusting unit 100 are summed up by adding together the areas of the N waveforms output from the filter unit 31 under ordinary circumstances. A variable Delta or the like relating to the set sensitivity is set (S161).

이후, 배터리의 수명이 도어 개폐 감지를 위한 알고리즘을 수행할 수 있는 충분한 상태인지를 체크하기 위한 카운트의 수를 하나씩 증가시켜 가면서(S162),그때마다 카운트된 수를 배터리를 체크하는 주기를 의미하는 Check_period와 비교한다(S163).Then, while increasing the number of counts for checking whether the life of the battery is sufficient to perform the algorithm for door opening and closing detection by one (S162), which means a cycle for checking the battery counted each time Compare with Check_period (S163).

상기 비교결과, 카운트된 값이 상기 배터리 체크 주기(Check_period)에 도달하였으면 현재의 배터리 상태가 도어 개폐를 판단할 수 있는 충분한 전압이 아니라고 판단하여 배터리를 체크하고(S164), 상기 카운트된 값이 상기 배터리 체크 주기에 도달하지 않았으면 도어 개폐를 감지하기 위한 다음의 과정을 수행한다.As a result of the comparison, when the counted value reaches the battery check period (Check_period), it is determined that the current battery state is not sufficient voltage to determine the door opening and closing (S164), and the counted value is the If the battery check cycle has not been reached, the following process is performed to detect the opening and closing of the door.

즉, 상기 카운트 값이 배터리의 체크 주기(Check_period)에 도달하지 않았으면, 현재 필터부(37)에서 출력되는 파형이 오프셋 전압을 기준으로 아래쪽에 위치하는지 아니면 위쪽에 위치하는지의 여부 이른 바, 파형의 위치(Position)을 체크한다(S165). 여기서, 상기 필터부(37)에서 출력되는 파형이 오프셋 전압을 기준으로 아래 또는 위에 위치하는지를 체크하는 이유는 만일, 현재 필터부(37)에서 출력되는 파형이 오프셋 전압을 기준으로 아래에 위치하면(Positon=1), 해당 파형의 피크점을 찾기 위해 계속해서 샘플링을 수행해야 하며, 반대로, 현재 필터부(37)에서 출력되는 파형이 오프셋 전압을 기준으로 위쪽에 위치하면 피크점 확인을 중단하고 직전에 샘플링했던 파형의 면적을 구하는 작업을 수행하여야 하기 때문이다.That is, if the count value does not reach the check period (Check_period) of the battery, whether the waveform currently output from the filter unit 37 is located below or above the offset voltage, so-called waveform The position is checked (S165). Here, the reason for checking whether the waveform output from the filter unit 37 is located below or above the offset voltage is because if the waveform currently output from the filter unit 37 is located below the offset voltage ( Positon = 1), sampling must be continued to find the peak point of the corresponding waveform. On the contrary, if the waveform output from the current filter unit 37 is positioned upward based on the offset voltage, the peak point check is stopped and immediately before. This is because we need to calculate the area of the waveform we sampled at.

이와 같이, 파형의 위치를 체크한 결과 Position 변수가 "1"이면(S166), 파형의 피크점을 찾기 위한 샘플링 값을 하나씩 증가시키고, check_flag를 "0"으로 셋팅한 후(S167), 상기 S162 단계로 되돌아간다. 여기서, 상기 check_flag는 현재의 파형이 오프셋 전압을 기준으로 위쪽으로 변화할 때에는 면적 계산을 중복해서 계산하지 않도록 하기 위한 변수이다.As such, when the position of the waveform is checked as "1" (S166), the sampling value for finding the peak point of the waveform is increased one by one, and check_flag is set to "0" (S167). Go back to step In this case, the check_flag is a variable so that the area calculation is not duplicated when the current waveform changes upward based on the offset voltage.

한편, 상기 파형의 위치를 체크한 결과 Position 변수가 "1"이 아니면, 현재 필터부(37)에서 출력되는 파형이 오프셋 전압을 기준으로 위쪽에 위치하고 있다고 판단하여, 상기 위쪽에 위치한 파형은 면적을 구할 필요가 없으므로 중복해서 면적 계산을 하지 않아도 된다는 check_flag의 값을 "1"로 셋팅한다(S168). 다시 말해서, 상기 check_flag의 값이 "1"이면, 더 이상 면적 계산은 하지 않고, 이전에 샘플링한 파형의 면적을 구한다(S169).On the other hand, if the position variable is not "1" as a result of checking the position of the waveform, it is determined that the waveform currently output from the filter unit 37 is located above the offset voltage, and the waveform located above the area Since there is no need to obtain the value, the value of check_flag that does not need to calculate the area is set to "1" (S168). In other words, if the value of the check_flag is "1", the area is not calculated any more, and the area of the waveform sampled previously is obtained (S169).

즉, 이전에 샘플링한 파형의 피크치를 구한 다음, 이를 토대로 상기 파형의 면적을 구하고, 이 면적을 area_sum에 누적(summation)시키는데, 파형의 면적을 구하여 누적시키는 과정은 상기 파형의 피크치를 나타내는 변수인 peak_count의 값이 기준값(본 발명의 실시예에서는 peak_count를 "4" 로 설정 함)이 될 때까지 반복적으로 수행한다.In other words, the peak value of the previously sampled waveform is obtained, and then the area of the waveform is calculated based on this, and the area is accumulated in area_sum. The process of obtaining and accumulating the area of the waveform is a variable representing the peak value of the waveform. It is repeatedly performed until the value of peak_count becomes a reference value (in the embodiment of the present invention, the peak_count is set to "4").

다시 말해서, 파형의 피크치를 구하고, 이를 토대로 해당 파형의 면적을 구한 다음, 구해진 면적을 누적시키는데, 누적시킬 파형들의 면적은 하나의 그룹을 몇 개의 파형들로 그룹화할 것인가에 따라 결정되므로 한 그룹에 속하는 파형들의 면적이 구해졌는지의 여부는 구해진 파형의 피크치가 몇 개인지를 확인하면 알 수 있다.In other words, the peak value of the waveform is obtained, the area of the waveform is calculated based on the waveform, and the obtained area is accumulated. The area of the waveforms to be accumulated depends on how many waveforms are grouped into one group. Whether the area of the belonging waveforms is obtained can be known by checking the number of peaks of the obtained waveforms.

그러므로, 전술한 바와 같이, 면적을 구하기 위해 필요한 파형의 피크치를 나타내는 변수인 peak_count의 값을 확인하여(170) 그 값이 "4" 미만이면, peak_count의 값이 "4"가 될 때까지 S162 단계로 되돌아가 이전의 과정을 반복하고, 상기 peak_count의 값이 "4"이면, 한 그룹에 속한 파형들의 면적이 구해졌다고판단하여, 이전에 구해진 그룹에 속한 파형들의 면적과 비교하는 다음의 과정을 수행한다.Therefore, as described above, if the value of peak_count, which is a variable representing the peak value of the waveform required to obtain the area, is checked (170), and the value is less than "4", step S162 until the value of peak_count becomes "4". Returning to, repeat the previous process, and if the value of the peak_count is "4", it is determined that the area of the waveforms belonging to one group is obtained, and the following process is compared with the area of the waveforms belonging to the previously obtained group. do.

즉, 상기 peak_count의 값이 "4"이면, 이전에 면적이 구해진 그룹(past_area)이 존재하는지의 여부를 확인하여(S171), 만일, 상기 past_area의 값이 "0"이 아니면, 이전에 면적이 구해진 그룹이 존재한다고 판단하여 이번에 구해진 그룹의 면적(pre_area)과 이전에 구해진 그룹의 면적(past_area)을 비교한 후(S172), 이번에 구해진 그룹의 면적(pre_area)이 이전에 구해진 그룹의 면적(past_area) 보다 크면 두 그룹간 면적의 차(area_check)를 구한 다음(S173), 이번에 구해진 그룹의 면적을 past_area에 셋팅한다(S174).That is, when the value of the peak_count is "4", it is checked whether a group (past_area) whose area is previously obtained exists (S171). If the value of the past_area is not "0", the area is previously After determining that the obtained group exists, the area (pre_area) of the previously obtained group is compared with the area (past_area) of the previously obtained group (S172). If larger than), the area difference (area_check) between two groups is obtained (S173), and the area of the group obtained at this time is set in past_area (S174).

한편, 이전에 구해진 그룹이 존재하지 않으면 즉, past_area의 값이 "0"이면, 이번에 구해진 그룹의 면적이 첫 번째로 구해진 그룹의 면적이므로 그룹간 면적의 차이(area_check)는 "0"이라고 판단하여(S175), 이번에 구해진 그룹의 면적의 값을 past_area에 셋팅한다(S174).On the other hand, if the previously obtained group does not exist, that is, if the value of past_area is "0", the area difference between the groups (area_check) is determined as "0" since the area of the group obtained this time is the area of the first group. (S175), the value of the area of the group obtained at this time is set in past_area (S174).

이후, 두 그룹간 면적의 차(area_check)와 초기에 설정했던 감도에 대한 변수(Delta)를 비교하여(S176) 상기 두 그룹간 면적의 차(area_check)가 상기 변수(Delta)보다 크면, 현재 필터부(37)에서 출력되는 신호는 도어의 개폐에 기인한 급격한 환경의 변화에 따른 저주파 신호라고 판단하고(S177), 만일 두 그룹간 면적의 차(area_check)가 상기 변수(Delta)보다 작으면, 도어가 개폐되지 않은 일상적인 환경에서 나타나는 변화라고 판단한다(S178).Thereafter, the area difference between the two groups (area_check) is compared with the variable Delta for the initially set sensitivity (S176), and if the area difference (area_check) between the two groups is larger than the variable Delta, the current filter It is determined that the signal output from the unit 37 is a low frequency signal due to a sudden change in the environment due to the opening and closing of the door (S177), and if the area difference (area_check) between the two groups is smaller than the variable Delta, The door is determined to be a change that appears in the daily environment is not opened (S178).

마지막으로, 일상적인 환경에서 나타나는 변화라고 판단되면, 두 그룹간 면적의 차(area_check) 및 peak_count 등의 변수들을 초기화한 후(S179), 처음 단계로 되돌아가 지금까지의 과정을 반복적으로 수행한다. 반면에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치가 도어가 개폐되었을 때 사용자에게 경고신호를 출력하는 경고신호 출력부가 구성된 경우라면, 마이크로 컨트롤러(39)는 상기 경고신호 출력부를 제어하여 사용자가 인식할 수 있는 형태의 경고신호가 출력되도록 제어한다.Finally, if it is determined that the change appears in the daily environment, after initializing the variables such as the area difference (area_check) and the peak_count between the two groups (S179), the process returns to the first step and repeatedly performs. On the other hand, if the door open / close detection device according to the second embodiment of the present invention is configured with a warning signal output unit for outputting a warning signal to the user when the door is opened and closed, the microcontroller 39 controls the warning signal output unit Control to output a warning signal that can be recognized by the user.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도어 개폐 감지장치 및 감지방법은 주변환경 변화를 주파수의 변화 혹은 파형의 진폭 변화에 따른 면적변화의 정도를 이용하여 보다 정확하게 판별할 수가 있기 때문에 상기와 같은 실시형태들을 조명기구에 적용할 경우, 도어의 개폐 여부에 따라 자동적으로 조명이 온/오프되는 조명기구를 구현할 수가 있을 것이다. 이러한 적용형태는 비단 조명기구에 한정되는 것은 아니며, 마찬가지로 전술한 실시형태들 또한 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있을 것이다.As described above, the door open / close detection device and the detection method according to the embodiment of the present invention can more accurately determine the change of the surrounding environment by using the degree of area change according to the change of the frequency or the change of the amplitude of the waveform. When applying such embodiments to the luminaire, it will be possible to implement a luminaire that is automatically turned on / off depending on whether the door is opened or closed. This application is not limited to silk luminaires, and likewise the embodiments described above may also use various changes, modifications, and equivalents.

따라서, 본 발명의 실시형태들을 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음은 명확하며, 상기 기재내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Therefore, it is clear that the embodiments of the present invention can be applied in the same manner with appropriate modifications, and the above description does not limit the scope of the present invention defined by the limitations of the following claims.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 도어 개폐 감지장치 및 감지방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the door open / close detection device and the detection method of the present invention have the following effects.

주변환경의 변화에 따른 주파수의 변화가 도어의 개폐로 인한 것인지 아니면일상적인 환경 또는 회로적인 구성에 의한 잡음에 기인한 것인지를 판별하기 위해 증폭부, 필터부 및 오프셋 전압 출력부의 출력신호를 이용함으로써 보다 정확하고 정밀한 판별이 가능하여 장치의 오동작을 효과적으로 제거하고, 장치의 신뢰성을 향상시킬 수가 있다.By using the output signals of the amplifier, filter unit and offset voltage output unit to determine whether the change of frequency due to the change of the environment is caused by the opening or closing of the door or the noise caused by the daily environment or the circuit configuration. More accurate and accurate discrimination can be made, which effectively eliminates the malfunction of the device and improves the reliability of the device.

또한, 주변환경의 변화에 따른 파형의 진폭을 검출하여 진폭의 변화폭을 비교함으로써 현재의 파형이 도어의 개폐로 인한 것인지를 판별함으로써 보다 정확하고 정밀한 판별이 가능하다.In addition, by detecting the amplitude of the waveform according to the change of the surrounding environment and comparing the amplitude of the change of amplitude, it is possible to determine whether the current waveform is due to the opening and closing of the door, it is possible to determine more accurately and precisely.

Claims (18)

주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 센서부;A sensor unit for detecting a change in frequency according to a change in the surrounding environment; 상기 센서부의 출력신호를 증폭하는 증폭부;An amplifier for amplifying an output signal of the sensor unit; 상기 증폭부의 출력신호로부터 소정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터부;A filter unit passing only a frequency of a predetermined band from the output signal of the amplifier; 상기 센서부, 증폭부 및 필터부로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부;An offset voltage output unit configured to output an offset voltage to the sensor unit, the amplifier unit, and the filter unit; 상기 증폭부와 필터부 및 오프셋 전압 출력부의 출력신호를 받아 상기 센서부에 의해 감지된 주파수 변화가 도어의 개폐에 기인한 것인지를 판단하는 마이크로 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.And a microcontroller configured to receive output signals of the amplifying unit, the filter unit, and the offset voltage output unit to determine whether the frequency change sensed by the sensor unit is due to the opening and closing of the door. . 제 1 항에 있어서, 상기 도어의 개폐 여부에 따라 선택적으로 경고신호를 출력하는 경고신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.The door open / close detection device according to claim 1, further comprising a warning signal output unit selectively outputting a warning signal according to whether the door is opened or closed. 제 1 항에 있어서, 상기 증폭부의 출력단은 상기 필터부 및 마이크로 컨트롤러의 입력단과 연결되어 상기 증폭부의 출력신호가 상기 필터부와 마이크로 컨트롤러로 입력되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.The door open / close detection device according to claim 1, wherein the output terminal of the amplifying unit is connected to the input terminal of the filter unit and the microcontroller so that the output signal of the amplifying unit is input to the filter unit and the microcontroller. 제 1 항에 있어서, 상기 필터부는 상기 증폭부의 출력신호에서 도어의 개폐 및 도어의 개폐시 유사한 대역의 주파수만을 통과시키는 저역통과필터로 구성되는것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.The door open / close detection device according to claim 1, wherein the filter unit comprises a low pass filter that passes only frequencies of a similar band when the door is opened and closed in the output signal of the amplifier. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.The door open / close detection device according to claim 1, wherein the microcontroller includes an A / D converter for converting an input analog signal into a digital signal. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 오프셋 전압을 기준으로 상기 필터부에서 출력되는 신호파형의 반주기 동안의 시간을 측정하여 주파수를 계산함으로써 도어의 개폐 여부를 판별하는 제 1 판별부와,The apparatus of claim 1, wherein the microcontroller comprises: a first determination unit determining whether a door is opened or closed by measuring a frequency by measuring a time during a half period of a signal waveform output from the filter unit based on the offset voltage; 현재 필터부에서 출력되는 신호파형(MS)과 일상적인 환경에 대한 상기 필터부에서 출력되는 파형의 피크치 보다 소정의 레벨만큼 아래에 위치하는 값(MPV)을 비교하여 도어의 개폐 여부를 판별하는 제 2 판별부와,A method for determining whether the door is opened or closed by comparing the signal waveform MS output from the current filter unit with a value MPV positioned below the peak value of the waveform output from the filter unit for a daily environment by a predetermined level. 2 discrimination part, 오프셋 전압을 기준으로 상기 증폭부에서 출력되는 신호파형(VS)과 상기 필터부에서 출력되는 파형을 비교하여 도어의 개폐 여부를 판별하는 제 3 판별부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.And a third determination unit configured to determine whether the door is opened or closed by comparing the signal waveform VS output from the amplification unit with the waveform output from the filter unit based on an offset voltage. . 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 센서부;A sensor unit for detecting a change in frequency according to a change in the surrounding environment; 상기 센서부의 출력신호를 증폭하는 증폭부;An amplifier for amplifying an output signal of the sensor unit; 상기 증폭부의 출력신호로부터 소정 대역의 주파수만을 통과시키는 필터부;A filter unit passing only a frequency of a predetermined band from the output signal of the amplifier; 상기 센서부, 증폭부 및 필터부로 오프셋 전압을 출력하는 오프셋 전압 출력부;An offset voltage output unit configured to output an offset voltage to the sensor unit, the amplifier unit, and the filter unit; 상기 필터부에서 출력되는 파형중 상기 오프셋 전압을 기준으로 어느 한쪽에 위치하는 파형들이 갖는 면적들간의 상호비교를 통해 도어의 개폐 여부를 판단하는 마이크로 컨트롤러;A microcontroller configured to determine whether the door is opened or closed through mutual comparison between areas of waveforms located on either side of the waveform output from the filter unit based on the offset voltage; 상기 면적들간의 차이가 특정 범위내에 존재할 때 도어가 개폐된 것으로 판단할 수 있도록 상기 특정범위를 지정하여 상기 마이크로 컨트롤러로 입력하는 감도조정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.And a sensitivity adjusting unit configured to input the microcontroller by specifying the specific range so as to determine that the door is opened and closed when a difference between the areas exists within a specific range. 제 7 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는,The method of claim 7, wherein the microcontroller, 상기 오프셋 전압을 기준으로 아래에 위치하는 파형들간의 면적을 비교하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.Door opening and closing detection device, characterized in that for comparing the area between the waveform located below the offset voltage. 제 7 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는,The method of claim 7, wherein the microcontroller, 상기 오프셋 전압을 기준으로 아래에 위치하는 파형들중 복수개의 파형들을 그룹화하고, 각 그룹에 속한 파형들의 면적을 합산한 값들을 비교하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.And grouping a plurality of waveforms among waveforms positioned below the offset voltage based on the offset voltage, and comparing the sum of the sum of the areas of the waveforms included in each group. 제 7 항에 있어서, 상기 도어의 개폐 여부에 따라 선택적으로 경고신호를 출력하는 경고신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지장치.The door open / close detection device according to claim 7, further comprising a warning signal output unit selectively outputting a warning signal according to whether the door is opened or closed. 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 제 1 단계;A first step of detecting a change in frequency according to a change in the surrounding environment; 감지된 신호를 증폭한 후 소정의 대역폭만을 필터링하는 제 2 단계;A second step of amplifying the detected signal and filtering only a predetermined bandwidth; 상기 증폭된 신호와 필터링된 신호 그리고 증폭 및 필터링을 위한 오프셋 전압을 이용하여 상기 감지된 신호가 도어의 개폐에 기인한 것인지를 판별하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.And a third step of determining whether the detected signal is due to opening or closing of the door using the amplified signal, the filtered signal, and an offset voltage for amplifying and filtering. 제 11 항에 있어서, 상기 제 3 단계를 수행한 후, 도어의 개폐 여부에 따라 사용자가 인식 가능한 형태의 경고신호를 선택적으로 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.12. The method of claim 11, further comprising: selectively outputting a warning signal in a form recognizable by a user according to whether the door is opened or closed after performing the third step. 제 11 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,The method of claim 11, wherein the third step, 상기 오프셋 전압을 기준으로 상기 필터링된 신호 파형의 반주기 동안의 시간을 측정하여 주파수를 계산함으로써 도어 개폐 여부를 판별하는 단계와, 상기 필터링된 신호의 파형과 일상적인 주변환경에 대한 상기 필터부에서 출력되는 파형의 피크치보다 소정의 레벨만큼 아래에 위치하는 값(MPV)를 비교하여 도어의 개폐 여부를 판별하는 단계와, 상기 증폭부에서 출력되는 신호의 파형과 상기 필터부의 출력에서 출력되는 파형을 비교하여 도어의 개폐여부를 판별하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.Determining whether the door is opened or closed by measuring a frequency during a half period of the filtered signal waveform based on the offset voltage, and outputting the filtered signal to the waveform and the daily surroundings of the filtered signal. Determining whether the door is opened or closed by comparing a value (MPV) positioned below the peak value of the waveform by a predetermined level; comparing the waveform of the signal output from the amplifier with the waveform output from the output of the filter; Door opening and closing detection method comprising the step of determining whether the door is opened or closed. 제 13 항에 있어서, 상기 계산된 주파수가 도어의 개폐에 기인한 주파수와유사하여야 하는 제 1 조건과, 상기 필터링된 신호의 파형이 일상적인 주변환경에 대한 상기 필터부에서 출력되는 파형의 피크치보다 소정의 레벨만큼 아래에 위치하여야 하는 제 2 조건과, 상기 증폭부에서 출력되는 신호의 파형과 상기 필터부에서 출력되는 파형이 서로 유사하여야 하는 제 3 조건이 모두 만족되었을 때 도어가 개폐된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.The method of claim 13, wherein the calculated frequency is similar to the frequency caused by the opening and closing of the door, and the waveform of the filtered signal is greater than the peak value of the waveform output from the filter unit for the everyday environment. It is determined that the door is opened and closed when the second condition to be positioned below the predetermined level and the third condition that the waveform of the signal output from the amplifier and the waveform output from the filter part are all similar to each other are satisfied. Door opening and closing detection method characterized in that. 주변환경 변화에 따른 주파수 변화를 감지하는 제 1 단계;A first step of detecting a change in frequency according to a change in the surrounding environment; 감지된 신호를 증폭한 후 소정의 대역폭만을 필터링하는 제 2 단계;A second step of amplifying the detected signal and filtering only a predetermined bandwidth; 상기 필터부에서 출력되는 파형중 오프셋 전압을 기준으로 어느 한쪽에 위치하는 파형들이 갖는 면적들간의 상호비교를 통해 도어의 개폐 여부를 판단하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.And a third step of determining whether the door is opened or closed through mutual comparison between areas having waveforms located on either side of the waveform output from the filter unit based on an offset voltage. . 제 15 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,The method of claim 15, wherein the third step, 상기 오프셋 전압을 기준으로 아래에 위치하는 파형들중 복수개의 파형들을 그룹화하는 단계와,Grouping a plurality of waveforms among waveforms positioned below the offset voltage; 각 그룹에 속한 파형들의 면적을 합산하는 단계와,Summing the areas of the waveforms belonging to each group, 합산된 값들을 상호 비교하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.Door opening and closing detection method comprising the step of comparing the summed values. 제 16 항에 있어서, 상기 합산된 값들의 차가 특정범위 이상으로 클 때 도어가 개폐된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.17. The method of claim 16, wherein the door is determined to be opened and closed when the difference between the summed values is greater than a specific range. 제 17 항에 있어서, 상기 특정범위의 지정은 감도조정부에서 출력되는 전압값에 상응하여 조정되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐 감지방법.18. The method of claim 17, wherein the designation of the specific range is adjusted according to a voltage value output from the sensitivity adjusting unit.
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