KR200382466Y1 - 마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력제어장치 - Google Patents

마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력제어장치 Download PDF

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KR200382466Y1 KR20-2005-0000998U KR20050000998U KR200382466Y1 KR 200382466 Y1 KR200382466 Y1 KR 200382466Y1 KR 20050000998 U KR20050000998 U KR 20050000998U KR 200382466 Y1 KR200382466 Y1 KR 200382466Y1
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Abstract

본 고안은 마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력제어장치에 관한 것으로, 유동체의 유무를 감지하는 마이크로웨이브 모션감지센서와, 주변의 조도레벨을 감지하는 조도센서와, 점등시간을 조절하는 타이머, 및 부하를 제어하는 전자식 스위칭 회로로 구성되어 조도와 유동체의 유무에 따라 자동으로 조명등을 점소등시킴으로써 불필요한 전기에너지의 낭비를 줄이는 전력장치를 제공함에 있다.

Description

마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력제어장치{Power controller using microwave motion sensor}
본 고안은 전력제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 조도와 유동체의 유무에 따라 자동으로 조명등을 점소등시키는 마이크로웨이브 모션(motion)감지센서를 이용한 전력제어장치에 관한 것이다.
일반적인 형광등, 백열등, 삼파장 전구식 형광등 등의 조명등은 소정의 장소에 설치되어 조명등과 연결되는 별도의 스위치 조작에 의하여 점소등이 이루어지도록 되어 있으며, 주간이나 외출시 또는 조명장소를 비워두는 경우에는 별도의 스위치 조작으로 소등할 수 있다.
이러한 종래의 조명등 방식은 사람이 없는 경우에도 불필요하게 점등되고 있어서 전기에너지를 낭비하게 되고, 또한 소등시키기 위해 벽면 등에 설치되어 있는 별도의 스위치를 조작해야 하기 때문에 점소등에 불편함이 있다. 벽면에 설치되어 있는 스위치가 개방되어 있기 때문에 장난이 심한 아이들이나 기타 문제로 인해 조명등은 빈번하게 고장이 일어나고, 감전의 위험과 수리점검에 따른 수리비가 지출되는 문제가 있다.
또한, 도 1은 종래의 센서조명등을 나타낸 저면사시도이다. 복도나 현관의 천장에 설치되어 있는 조도센서, 초전센서, 초음파센서 등에 의하여 수 초간 점등을 이루는 센서등 조명장치로서, 센서등의 본체(22) 중앙에 커버(24)를 결합하고, 본체(22)의 일측에서 센서(23)가 돌출되어 보행인을 감지하도록 구성되어 있다. 감지센서(23)만이 회로기판을 내장한 케이스에 노출된 상태로 보호케이스에 내장하고, 보호케이스를 조명기구 프레임의 내부 소정영역에 고정 설치함과 동시에 프레임의 외부로 감지 센서(23)를 노출하여 외부의 인체감지로 점소등 하는 형태로 이루어지고 있다.
그러나 종래의 센서등 조명장치는 감지 센서(23)와 60W 백열전구가 일체형으로 되어 있어 전등의 밝기에 한계가 있다. 일반적인 건물의 화장실이나 학교 강의실 같이 형광등으로 설계된 곳에서는 부하가 크기 때문에 사용할 수가 없을 뿐만 아니라, 유동체감지 성능면에서 인체에서 발생되는 적외선의 움직임을 감지하는 초전센서와 초음파센서를 사용하기 때문에 감지영역이 2M이내 이기 때문에 사용할 수 있는 공간에 제약을 받는다. 초전센서는 특성상 외부환경요인인 기온, 습도, 바람 등에 오동작 요인이 많으며, 장기간 사용으로 인해 초전센서의 프레넬렌즈에 먼지가 끼기 때문에 유동체 감지가 둔화되는 단점을 가지고 있다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 다양한 모양과 크기로 구성된 여러가지 조명기구 주변에 구조가 간단하고 설치가 용이하며, 안정되게 설치하여 유동체의 유무를 감지해 자동적으로 조명등을 점소등시켜 불필요한 전기에너지의 낭비를 줄일 수 있는 센서등용 감지센서를 제공하는데 있고, 사용자가 손쉽게 부착할 수 있도록 센서장치 디자인을 미려하게 제작하여 다양화시킬 수 있고, 유동체감지 성능 또한 최대감지거리 15M 이내에서 1M까지 조정이 가능하기 때문에 다양한 곳에 사용을 할 수 있으며, 소형의 단일제품화로 1KW 이상의 전력을 반영구적으로 스위칭할 수 있는 전력제어장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력제어장치는 부하를 보호해 주는 원통형 퓨즈와, 유동체 감지시에 점등하는 LED과, 광량의 밝기를 감지하는 조도센서부와, 유동체의 움직임을 감지하는 마이크로웨이브 모션감지센서부와, 상기 마이크로웨이브 모션감지센서부에서 출력되는 신호의 노이즈를 제거하는 필터부와, 마이크로웨이브 감지신호를 증폭하는 증폭부와, 부하의 점등시간과 기준시간을 설정하는 시간설정부와, 타이머 및 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부, 및 부하를 스위칭해 주는 전자식 스위칭부로 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
도 2는 본 고안에 따른 전력제어장치의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 전력제어장치의 전체 내부 구성도를 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 전력제어장치는 부하를 보호해 주는 보호용 원통형 퓨즈(1)와, 유동체 감지시에 점등하는 LED(3)과, 광량을 판별하는 조도센서(2)와, 유동체의 움직임을 감지하는 마이크로웨이브 모션감지센서(4)와, 일정량의 조도를 설정하는 조도설정 볼륨(8)과, 부하의 점등시간을 설정하는 시간설정 제1스위치(5)와, 기준시간을 설정하는 제2스위치(6), 및 유동체의 감지거리를 설정하는 감지거리조정 볼륨(7)으로 구성되어 있다.
도 4는 본 고안에 따른 전력제어장치의 회로블럭도를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 고안의 전력제어장치는 실내외의 광량의 밝기를 감지하여 그에 상응하는 신호를 출력하는 조도센서부(13)와, 유동체의 미세한 움직임을 감지하여 그에 상응하는 신호를 출력하는 마이크로웨이브 모션감지센서부(10)와, 마이크로웨이브 모션감지센서부(10)에서 출력되는 신호의 노이즈를 제거하는 필터부(11)와, 미약한 마이크로웨이브 감지신호를 1000배 이상 증폭하는 증폭부(12)와, 타이머 및 전반적인 제어기능을 하는 8비트 마이컴이 내장된 제어부(15)와, 부하의 점등시간과 기준시간을 설정하는 시간설정부(14)와, 1KW 이상의 부하를 스위칭해 주는 전자식 스위칭부(16), 및 소형 스위칭 파워로 구성된 자유 전압(Free Voltage) 전원부(9)로 구성되어 있다.
본 고안의 전력제어장치의 동작원리를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
조도센서부(13)에서 실내외에 광량밝기를 감지하고, 조도설정 볼륨(8)의 가변저항 값 이상일 경우에만 그에 상응하는 신호를 출력하여 제어부(15)로 보내고, 마이크로웨이브 모션감지센서부(10)는 조도센서부(13)에서 일정 조도 이상일 경우 유동체의 움직임을 감지하여 그에 상응하는 신호를 출력한다.
마이크로웨이브 모션감지센서부(10)에서 출력되는 미약한 신호에서 노이즈 성분은 필터부(11)를 통해 제거되고, 유동체 감지신호만을 감지거리설정 볼륨(7)의 가변저항 값까지 증폭부(12)를 통해 증폭하여 그에 상응하는 신호를 제어부(15)로 출력시키고, 시간설정부(14) 스위치의 데이터 값을 제어부(15)로 출력시킨다.
제어부(15)의 내부 타이머에 의해 설정된 시간의 신호를 통해 ON 신호를 전자식 스위칭부(16)로 보내게 되고, 전자식 스위칭부(16)는 ON 신호가 입력되면 트라이악(triac) 반도체 소자가 ON되고, 릴레이를 ON시켜 1초 후에 트라이악 반도체 소자를 OFF시킴으로써 부하(17)가 도통된다.
부하(17)가 도통되고 있는 동안 증폭부(12)로부터 다시 신호가 입력되면 시간설정부(14)의 스위치 값에 따라 자동으로 시간이 연장된다.
여기서, 시간설정부(14)의 시간설정은 제2스위치(6)의 시간설정에 따라 제1스위치(5)의 시간 간격이 설정된다. 예를들면 제2스위치(2)를 왼쪽으로 이동시켜 1분으로 설정되면 제1스위치(5)를 1~6까지 증가시킴에 따라 1~6분까지 연장되고, 제2스위치(6)를 오른쪽으로 이동시켜 6분으로 설정되면 제1스위치(5)를 1~6까지 증가시킴에 따라 6~36분까지 연장된다.
제어부(15) 내부의 설정시간이 모두 지나가고 OFF 신호를 전자식 스위칭부(16)로 보내면 트라이악 반도체 소자가 ON되고, 릴레이를 OFF시켜 1초 후에 트라이악 반도체 소자를 OFF시킴으로써 최종적으로 부하(17)가 OFF된다.
아울러, 외부로부터 공급되는 Free Voltage AC110~AC220V 전원을 제공받아 교류전원을 직류전원으로 정류한 후 필요한 직류전압으로 변환하여 전원부(9)를 통해 제반 회로부로 공급한다.
이는 유동체가 감지영역 내에 존재할 경우 유동체의 미세한 움직임까지 감지할 수 있기 때문에 점등된 부하(17)가 일정시간 경과 후 자동으로 소등되어 인체를 인위적으로 움직여서 램프를 재차 점등시키는 것이 아니라 유동체가 감지영역 내에 있을 경우에는 부하(17)를 지속적으로 점등시킬 수 있도록 한 것이다.
본 고안의 전력제어장치는 15미터 이내의 넓은 공간에서의 유동체의 미세한 움직임까지 감지를 할 수 있으며, AC 1KW 이상의 부하용량를 ON/OFF할 수 있도록 릴레이와 트라이악을 겸용으로 사용한 반영구적인 전자식 스위칭 장치가 내장되어 있어, 기존의 백열램프와 형광램프를 사용한 다양한 형태의 조명기구 외부에 간단하고 안전하게 설치하여 유동체의 감지기능을 이루게 하여 전기에너지 절약을 이루는 센서등용 조명기구로 사용될 수 있으며, 간단하고 안정적인 손쉬운 배선 작업으로 경제적으로 편리한 사용을 이루게 된다.
상기와 같은 본 고안의 마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력 제어장치는 감지영역 내에 유동체가 있을 경우 민감한 센서의 감지특성을 이용하여 유동체의 미세한 움직임을 지속적으로 감지함으로서 유동체가 감지영역 내에 있을 경우에는 부하를 지속적으로 점등시킬 수 있는 편리한 이점을 가지고 있다. 또한, 제품이 소형이면서 감지가 민감하고 감지거리가 넓기 때문에 적은 수량으로 많은 공간을 확보할 수 있으며, 제품 하나당 최대부하를 1KW 이상 제어할 수 있기 때문에 일정공간에 간단하고 안전하게 설치하여 유동체 감지기능을 이루게 하여 전기에너지 절약을 이루는 조명기구로 사용될 수 있어 경제적이고 편리한 사용을 이루는 효과가 있다.
도 1은 종래의 센서조명등을 나타낸 저면사시도
도 2는 본 고안의 전력제어장치 측면을 나타낸 사시도
도 3은 본 고안에 따른 전력제어장치의 내부 구성도
도 4는 본 고안에 따른 전력제어장치의 내부회로 블록도
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 퓨즈 2 : LED
3 : 조도센서 4 : 모션감지센서
5 : 제1스위치 6 : 제2스위치
7 : 감지거리설정 볼륨 8 : 조도설정 볼륨
9 : 전원부 10 : 모션감지센서부
11 : 필터부 12 : 증폭부
13 : 조도센서부 14 : 시간설정부
15 : 제어부 16 : 전자식 스위칭부

Claims (12)

  1. 마이크로웨이브 모션감지센서를 이용한 전력제어장치에 있어서,
    부하를 보호해 주는 원통형 퓨즈와,
    유동체 감지시에 점등하는 LED과,
    광량의 밝기를 감지하는 조도센서부와,
    유동체의 움직임을 감지하는 마이크로웨이브 모션감지센서부와,
    상기 마이크로웨이브 모션감지센서부에서 출력되는 신호의 노이즈를 제거하는 필터부와,
    마이크로웨이브 감지신호를 증폭하는 증폭부와,
    부하의 점등시간과 기준시간을 설정하는 시간설정부와,
    타이머 및 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부, 및
    부하를 스위칭해 주는 전자식 스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 전력제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조도센서부는 조도설정 볼륨의 가변저항 값 이상일 경우에만 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 모션감지센서부는 조도센서부의 일정 조도 이상일 경우에 유동체의 움직임을 감지하여 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시간설정부는 부하의 점등시간을 설정하는 시간설정 제1스위치와, 기준시간을 설정하는 제2스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2스위치의 설정 시간에 따라 제1스위치의 점등시간을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 시간설정값 동안 점등시간을 ON/OFF시키는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자식 스위칭부는 반도체소자인 트라이악과 릴레이로 구성된 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자식 스위칭부는 제어부의 내부 타이머에 의해 ON 신호가 입력되면 트라이악 반도체 소자가 ON되고, 릴레이를 ON시켜 트라이악 반도체 소자를 OFF시킴으로써 부하가 도통되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 부하가 도통되고 있는 동안 증폭부로부터 다시 신호가 입력되면 시간설정부의 스위치 값에 따라 자동으로 시간이 연장되는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부의 설정시간이 모두 지나가고 OFF 신호를 전자식 스위칭부로 보내면 트라이악 반도체 소자가 ON되고, 릴레이를 OFF시켜 트라이악 반도체 소자를 OFF시킴으로써 부하를 OFF시키는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭부는 유동체 감지신호를 감지거리조정 볼륨의 가변저항 값까지 증폭하여 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    AC110~AC220V 전원을 제공받아 직류전압을 공급하는 전원부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101056082B1 (ko) * 2009-07-20 2011-08-12 (주)투윈테크 마이크로웨이브 센서를 이용한 전자식 지하주차장 자동조명 제어방법
KR101226715B1 (ko) * 2010-12-10 2013-01-28 (주)에버유비 엘이디 디밍 센서등
KR101506507B1 (ko) * 2013-02-28 2015-03-30 동국대학교 산학협력단 Ｒｆ 인체감지 지능형 엘이디 센서 등

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