KR200476227Y1 - 비접촉식 선택 스위치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 광센서를 적용하여 키 또는 버튼을 접촉하여 누르지 않고도 사용자의 손가락 또는 도구가 선택 위치에 도달할 경우 인식하여 정보의 입력 또는 선택을 지시할 수 있으며, 특히 그 구조가 간단하고 점유면적이 작아 경제적으로 사용할 수 있도록, 외부에서 전원을 인가받아 적외선 빔을 방출하는 발광소자(2)와 상기 발광소자(2)에서 방출된 적외선 빔을 수신하는 수광소자(3)를 가지는 다수의 광센서와, 상기한 광센서의 발광소자(2) 및 수광소자(3)들이 적외선 빔의 경로가 서로 교차하여 X-Y 좌표를 구성하도록 배치되는 '틀' 형상의 프레임 부재(5)와, 상기 프레임 부재(5)의 일 측면에 구비되며 선택하고자 하는 정보가 표기된 인식판(7)이 수용되는 수용공간(8)을 가지는 베이스 부재(9)와, 상기 프레임 부재(9)의 내측 공간상의 배치된 X-Y 좌표에서 선택된 공간을 경유하는 광센서들의 온/오프 정보를 인가받아 연산하는 제어 부재(10)를 포함하는 비접촉식 선택 스위치를 제공한다.

Description

비접촉식 선택 스위치{Non-toutch type selection switch}

본 고안은, 온/오프에 따른 정보의 입력 및 선택을 위한 선택스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광센서를 적용하여 키 또는 버튼을 접촉하여 누르지 않고도 사용자의 손가락 또는 도구가 선택 위치에 도달할 경우 인식하여 정보의 입력 또는 선택을 지시할 수 있으며, 특히 그 구조가 간단하고 점유면적이 작아 경제적으로 사용할 수 있도록 된 비접촉식 선택 스위치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터의 상승, 하강, 층 선택 등과 같은 정보를 제어하기 위해서는 스위치의 온/오프를 통해 정보를 입력하거나 선택하여 원하는 층으로의 이동을 도모하고 있다.

이러한 스위치들은, 주로 기계식 푸시버튼형 스위치, 터치패드형 스위치, 광센서를 이용한 빔스위치 등이 사용된다.

상기에서 푸시버튼형 및 터치패드형 스위치들은, 사용자의 손가락 또는 도구가 스위치와 직접 접촉해야만 하는 접촉식 스위치이고, 상기 빔스위치는 빔이 통과하는 공간에 사용자의 손가락 또는 별도의 도구 등을 위치시켜 빔의 차단을 통해 제어하도록 된 것으로, 비접촉형태의 스위치이다.

본 고안은 상기와 같은 스위치들 중 비접촉식으로 온/오프를 제어하도록 된 비접촉식 선택 스위치에 관한 것으로, 기존의 비접촉식 선택 스위치는 상술한 바와 같이 광센서를 이용한 빔스위치가 대부분으로, 그 중 하나가 한국특허등록 제10-1066290호(명칭: 비접촉식 선택 스위치)가 있으며, 상기 스위치는 공보에 기재된 바와 같이, 엘리베이터의 상승, 하강 또는 목적층을 선택하기 위해 건물 복도의 엘리베이터 도어의 옆에 설치되거나, 자동으로 개폐되는 자동문을 열기 위해 자동문 옆에 설치되는 스위치에 있어서: 사람의 손가락 굵기 두개 내지 세개의 간격을 두고 마주보고 배치되는 기다란 한 쌍의 센서블록 세트; 및 상기 센서블록의 서로 마주보는 면에 나란히 일렬로 설치되는 다수의 센서;를 포함하고, 상기 간격 안에서 사람의 손가락이 움직이면 센서가 손가락(F)이 움직이는 방향과 길이와 속도를 감지하는 것으로 이루어져 있다.

이와 같은 종래의 비접촉식 선택 스위치는, 하나의 패널에 일반인과 장애인용의 스위치를 통합할 수 있어, 설치비를 크게 절감할 수 있음은 물론, 비접촉에 의해 스위치가 작동되므로 위생상 청결하고, 또한 장애인이 스위치를 더듬다 발생하는 오작동을 크게 줄일 수 있었다.

그러나, 상기와 같이 이루어진 종래의 비접촉식 선택 스위치는, 선택하고자 하는 정보(예컨데, 층별 선택 정보, 승/하강 선택정보)에 따라 다 수의 센서들이 각각 독립적인 공간에 독립적이 구성으로 배치되어야만 하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 그 구조가 복잡하고 다수의 부품이 소요되는 등 비경제적인 문제점이 있었으며, 공간을 효율적으로 사용할 수 없는 불편한 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 고안의 목적은, 광센서를 적용하여 키 또는 버튼을 접촉하여 누르지 않고도 사용자의 손가락 또는 도구가 선택 위치에 도달할 경우 인식하여 정보의 입력 또는 선택을 지시할 수 있으며, 특히 다수의 인식정보를 수행함과 아울러, 그 구조가 간단하고 점유면적이 작아 경제적으로 사용할 수 있도록 된 비접촉식 선택 스위치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 비접촉식 선택 스위치는, 발광소자에서 발광 된 광을 수광소자를 통해 수신되는 진로를 차단하는 온/오프 정보를 인가받아 연산하는 제어 부재를 가지어 광의 온/오프 정보를 기반으로 구동되는 비접촉식 선택 스위치에 있어서; 상기한 발광소자와 상기 수광소자들은 광의 경로가 서로 교차하여 X-Y 좌표를 구성하도록 고정되는 프레임 부재를 가지되; 상기 프레임 부재는, 전면이 개 구 되어 사용자의 신체 일부가 진입하는 공간 부를 가지며 상기 공간 부의 내주 면에 상기 발광소자 및 수광소자가 수용되는 'ㄷ' 자 형상의 수용 홈이 구비된 '틀'로 이루어지되; 상기 프레임 부재의 일 측에는 선택하고자 하는 정보가 표기된 인식 판이 수용되는 수용공간을 가지는 베이스 부재가 일체로 형성되고; 상기 베이스 부재에는, 상기 베이스 부재의 수용공간에 수용된 인식 판 상에서 정보가 배치된 부위에 빛을 조사하도록 된 백라이트 부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기한 제어 부재에 의해 연산 된 정보를 표시하도록 된 표시 부재가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

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상기와 같이 이루어진 본 고안의 비접촉식 선택 스위치는, 매트릭스 형태로 구현되는 X-Y 좌표의 공간적 구성을 가지어 공간 점유를 통한 적외선 빔의 차단에 따라, 필요한 다수의 선택정보에서 원하는 선택정보를 용이하게 선택할 수 있음은 물론, 그 구조가 간단하여 경제적으로 제공할 수 있고, 특히 점유공간이 적어 공간의 사용효율을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치를 보인 개략 단면 예시도.
도 2는 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치를 보인 개략 정 단면 예시도.
도 3 및 도 4는 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치의 사용상태를 보인 개략 예시도.
도 5는 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치의 구성을 보인 개략 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예 의한 비접촉식 선택 스위치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 고안을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 따른 일 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치를 보인 도면으로, 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치(1)는, 발광소자(2)에서 발광 된 광을 수광소자(3)를 통해 수신되는 진로를 차단하는 온/오프 정보를 인가받아 연산하는 제어 부재(10)를 가지어 광의 온/오프 정보를 기반으로 구동된다.
즉, 서로 대응되는 위치에 각각 마련되는 발광소자(2)와 수광소자(3)로 이루어진 광센서가 구비되어, 상기 발광소자(2)에서 발광 된 적외선 빔이 상기 수광소자(3)로 수신되는 진로를 차단하는 온/오프 정보를 기반으로 구동된다.

이와 같이, 상기 발광소자(2)에서 발광 된 적외선 빔의 이동경로를 차단하여 상기 수광소자(3)에서의 수신 여부에 따라, 온/오프 되는 신호 특성을 기반으로 선택정보의 입력 및 지시할 수 있도록 된 것이다.

상기와 같이 이루어진 본 실시 예에 의한 비접촉식 선택 스위치(1)에서는, 외부의 전원부(4)에서 전원을 인가받아 적외선 빔을 방출하는 상기 발광소자(2)와 상기 발광소자(2)에서 방출된 적외선 빔을 수신하는 수광소자(3)를 가지는 다수의 광센서를 가진다.

이러한 광센서들은, '틀'형상의 프레임 부재(5)에 상기 발광소자(2)와 상기 수광소자(3)가 각각 대응되게 고정되어 적외선 빔을 방출하거나 수광하도록 되어 있으며, 상기 적외선 빔의 경로가 상기 프레임 부재(5)의 내측 공간상에서 서로 교차하여 X-Y 좌표를 구성하도록 되어 있다.

상기에서 '틀' 형상의 프레임 부재(5)는, 상기 광센서들이 빔의 경로를 X-Y좌표의 매트릭스 형태를 형성하도록 '사각틀' 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 프레임 부재(5)는 내부에 상기 광센서들이 수용되는 수용홈(6)이 구비되도록 'ㄷ'자 형상의 프레임으로 이루어진 것이 가장 바람직하다.

그리고, 상기 프레임 부재(5)의 일 측면에 구비되며 선택하고자 하는 정보가 표기된 인식판(7)이 수용되는 수용공간(8)을 가지는 베이스 부재(9)가 구비된다.

상기 베이스 부재(9)는 '판' 형상의 판 체가 서로 이격되어 상기 수용공간(8)을 형성하도록 연결되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 수용공간(8)의 일 부위는 외부와 개방되어 상기 인식판(7)이 출납하도록 되어 있는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기에서 프레임 부재(5)와 베이스 부재(9)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 인식판(7)에는 선택정보가 기재되어 있어, 사용자가 육안으로 선택정보를 인지하여 선택된 선택정보를 육안으로 인지하면서 좌표 상의 공간에 손가락 혹은 도구를 배치하여 적외선 빔의 이동을 차단함으로써, 선택정보를 입력 혹은 지시하게 된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치(1)에서는, 상기 프레임 부재(5)의 내측 공간상의 배치된 X-Y 좌표에서 선택된 공간을 경유하는 광센서들의 온/오프 정보를 인가받아 연산하는 제어 부재(10)를 가진다.

즉, 상기 제어 부재(10)에서 연산 된 정보를 기반으로 기기 및 장치를 제어하게 된다.

이와 같은, 상기 제어 부재(10)는, 도 5에서 도시된 바와 같이, 전원을 공급하도록 된 전원부(4)와 전기적으로 연결되어 상기 광센서로의 전기공급을 제어하도록 되어 있으며, 광센서의 정보를 인가받아 연산하여 사용자에 의해 선택된 정보를 기반으로 장치 및 기기를 제어하게 된다.

이와 같이 이루어진 본 실시예에 의한 비접촉식 센서 스위치(1)에서는, 상기 제어 부재(10)에 의해 연산 된 정보를 표시하도록 된 표시부재가 구비되어 있으며, 상기 표시부재는 화면으로 정보를 표시하는 화면정보표시기(11) 또는 정보음으로 정보를 표시하도록 된 스피커(12) 등으로 이루어질 수 있다.

이에 따라, 사용자가 육안 혹은 청각으로 사용자가 선택한 선택정보를 확인할 수 있어, 정보의 선택 및 지시가 제대로 이루어지는 가의 여부를 동시에 확인할 수 있어 오류의 발생을 최소화할 수 있다.

그리고, 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치(1)에서, 상기 베이스 부재(9)에는, 상기 제어 부재(10)에 의해 전원의 인가가 제어되어 상기한 베이스 부재(9)의 수용공간(8)에 수용된 상기 인식판(7) 상에서 정보가 배치된 부위에 빛을 조사하도록 된 백라이트부재(13)가 구비된다.

즉, 사용자가 상기 프레임 부재(5)의 내측 공간 좌표 상에서 선택정보를 선택하면, 이 선택정보를 상기 제어 부재(10)에서 연산하여 사용자가 선택한 공간상에 배치된 상기 백라이트부재(13)에 전원을 인가하여 발광함으로써, 선택정보가 위치된 상기 인식판(7)의 부위에서 발광이 이루어지도록 하여, 사용자가 육안으로 선택정보를 인지할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 사용자가 선택된 선택정보들을 용이하게 인지하면서 사용을 할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 실시예에 의한 비접촉식 선택 스위치(1)를 엘리베이터 등과 같은 장치 및 기기에 입력장치로써 설치한 후, 정보를 선택 및 지시하고자 할 때에는, 사용자가 손가락 혹은 별도의 도구를 사용하여 상기 프레임 부재(5)의 내측 공간상에서 육안으로 인식되는 상기 인식판(7)을 인지하면서 원하는 선택정보에 해당하는 좌표의 공간상에 위치시키면, 사용자의 손가락 또는 도구에 의해 점유하는 좌표 상의 공간에서 적외선 빔이 이동이 차단된다.

이때, 상기 선택된 좌표 상의 공간에는 서로 교차하여 X-Y 좌표를 구성하는 복 수의 적외선 빔이 경유함에 따라, 이차원 상의 온/오프가 발생하게 되고, 상기 발생된 이차원(X,Y) 좌표정보를 상기 제어 부재(10)에서 수신하여 연산함으로써, 사용자가 선택한 선택정보를 판별하여 장치 및 기기를 제어함은 물론 상기 백라이트부재(13)와 표시부재에 전원 및 정보데이터를 송신하여 외부로 표출함으로써, 사용자가 육안 또는 청각으로 선택된 정보를 확인할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 사용자가 매트릭스 형태로 구현되는 X-Y 좌표의 공간에 배치된 선택정보를 공간 점유를 통한 적외선 빔의 차단에 따라, 필요한 다수의 선택정보에서 원하는 선택정보를 용이하게 선택할 수 있다.

그리고, 그 구조가 간단하여 경제적으로 제공할 수 있고, 특히 점유공간이 적어 공간의 사용효율을 극대화할 수 있다.

이상에서 설명된 본 고안의 일 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 고안이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 고안은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 고안은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 비접촉식 선택 스위치 2 : 발광소자
3 : 수광소자 4 : 전원부
5 : 프레임 부재 6 : 수용홈
7 : 인식판 8 : 수용공간
9 : 베이스 부재 10 : 제어 부재
11 : 화면정보표시기 12 : 스피커
13 : 백라이트부재

Claims (3)

1. 발광소자(2)에서 발광 된 광을 수광소자(3)를 통해 수신되는 진로를 차단하는 온/오프 정보를 인가받아 연산하는 제어 부재(10)를 가지어 광의 온/오프 정보를 기반으로 구동되는 비접촉식 선택 스위치에 있어서;
   상기한 발광소자(2)와 상기 수광소자(3)들은 광의 경로가 서로 교차하여 X-Y 좌표를 구성하도록 고정되는 프레임 부재(5)를 가지되;
   상기 프레임 부재(5)는,
   전면이 개 구 되어 사용자의 신체 일부가 진입하는 공간 부를 가지며 상기 공간 부의 내주 면에 상기 발광소자 및 수광소자가 수용되는 'ㄷ' 자 형상의 수용 홈(6)이 구비된 '틀'로 이루어지되;
   상기 프레임 부재(5)의 일 측에는 선택하고자 하는 정보가 표기된 인식 판(7)이 수용되는 수용공간(8)을 가지는 베이스 부재(9)가 일체로 형성되고;
   상기 베이스 부재(9)에는,
   상기 베이스 부재(9)의 수용공간(8)에 수용된 인식 판(7) 상에서 정보가 배치된 부위에 빛을 조사하도록 된 백라이트 부재(13)가 구비되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 선택 스위치.
   
2. 제 1항에 있어서;
   상기한 제어 부재(10)에 의해 연산 된 정보를 표시하도록 된 표시 부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 선택 스위치.
3. 삭제

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