KR20050049067A - 인체 감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인체 감지 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 주변의 온도변화와 환경변화, 전자레인지의 전자파 속에서 센서가 오작동을 하지 않으면서 지정한 물체(예 : 사람)를 감지하여 유무선의 다양한 제어장치에서 응용할 수 있는 장치이다. 일반적으로 물체(사람, 온도, 물건 등)는 서로 다른 소량의 적외선을 방출하는데 이러한 적외선을 감지하여 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수내에서 신호가 나오도록 모듈화하고, 이 신호를 0볼트(V)에서 220볼트(V) 사이에서 아날로그 신호화하여 마이콤부에 전송하는 프로그램을 포함하는 PIR센서와, 상기 PIR센서에서 전송받은 아날로그 신호를 분석하여 주변 환경변화, 온도변화, 전자파, 인체 등으로 분리하여 판단하는 마이콤부와, 상기로 구성된 인체 감지 장치에 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 이루어지는 장치와 방법이 제공된다.

Description

인체 감지 장치 및 방법 { Human body sensory apparatus and method }

본 발명은 인체 감지 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 주변의 온도변화와 환경변화 속에서 센서가 오작동을 하지 않고 감지하고 지정하는 물체(예 : 사람)를 감지하여 유무선의 다양한 제어장치에 응용할 수 있도록 하기 위한 장치와 방법에 관한 것이다.

일반적으로 센서는 가정에서 사용하는 가스를 감지하여 자동적으로 차단하거나, 집안의 사람을 감지하여 사람이 없을 경우 가스를 자동차단하는데 주로 사용이 되고 있다. 또한 군작전지역이나 통제구역, 방범용, 자동문 센서, 기타 인체감지센서 사용제품으로 많이 사용하고 있는데 집안에 도둑이나 강도가 들어 왔을 경우 인체를 감지하여 보안업체와 경찰 등에 알리는 역할을 하고 있다. 이러한 인체를 감지하는 센서로는 다양한 것들이 있지만, 대표적인 것이 인체의 미세한 적외선을 감지하는 적외선 센서를 주로 사용하고 있다.

적외선 센서를 사용하여 인체의 미세한 적외선을 감지한후 자동제어에 의해 작동하는 장치에 의해 다양한 장치들이 작동을 한다. 하지만 적외선 센서들은 주변의 온도변화나 환경변화에 민감하게 반응하여 조그마한 바람이 불거나 온도에도 민감하게 반응을 하여 보안업체나 경찰들이 자주 출동하는 사례가 생기고 있고, 또한 가스 자동차단 장치에도 오작동을 일으켜 사람이 없을 때에도 가스가 차단되는 않는 등의 문제점을 일으키고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 더욱 상세하게는 주변의 온도변화와 환경변화 속에서 센서가 오작동을 하지 않고 지정한 물체(예 : 사람)만을 감지하여 유무선의 다양한 제어장치에 응용할 수 있도록 하기 위한 장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 주변의 온도변화와 환경변화 속에서 지정하는 물체만을 감지하여 유무선의 다양한 제어장치에 응용할 수 있는 인체 감지 장치에 있어서,

상기 주위의 온도변화와 환경변화, 사람등을 감지하여 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수내의 신호가 나오도록 모듈화하고, 이 신호를 0볼트(V)에서 220볼트(V)사이에서 아날로그 신호화하여 마이콤부에 전송하는 PIR센서와, 상기 PIR센서에서 전송받은 아날로그 신호를 분석하여 상기 지정한 물체와 다른 물체로 분리하여 판단하는 마이콤부와, 상기로 구성된 장치에 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 이루어지는 장치가 제공되고,

상기 주변의 온도변화와 환경변화, 사람 등을 인식하여 감지하는 단계와, 상기 감지된 것을 증폭시켜 물체에 따라 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수의 신호가 나오도록 모듈화하는 단계와, 상기 모듈화된 정보를 공급된 전압세기에 따라 0볼트(V)에서 220볼트(V)내에서 아날로그 신호화하여 전송하는 단계와, 상기 전송된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계와, 상기 디지털 신호를 이용하여 센서의 감지속도를 0.001/sec에서 3/sec까지 상황에 따라 나누어 분석하는 단계와, 상기 분석된 디지털 신호를 이용하여 신호의 시간지속성과 사용자에 의해 입력된 데이터를 비교분석하는 단계와, 상기 비교분석된 결과를 가지고 물체나 사람으로 인식하고 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 방법이 제공된다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인체 감지 장치의 블럭 구성을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면,

본 발명은 주변 온도나 환경변화 또는 사람, 전자레인저 등을 포함하는 일반적인 모든 물체(100)와, 물체를 인식하고 감지하는 PIR센서(200), 감지된 물체가 무엇인지를 분석하고 판단하는 마이콤부(300), 전원을 인가하는 전원부(400)로 구성된다.

도 1을 참조하여 본 발명의 핵심 기술인 PIR센서(200)와 마이콤부(300)에 대해 더욱 상세하게 설명을 하면,

상기 PIR센서(200)는 강 유전체가 적외선을 받으면 그 열에너지를 흡수하여 자발분극의 변화를 일으키고 그 변화량에 비례하여 전하가 유기되는 현상인 초전형 적외선 센서 fine ceramic의 초전 효과를 이용하여 인체 등에서 발생하는 소량의 적외선을 예민하게 감지하는 PIR(Pyroelectric Infrared Sensor : 초전형 적외선)센서를 사용하기 때문에 이해를 돕기위한 주지관용적인 기술은 추가적으로 설명하지 않는다.

다만, 상기 PIR센서(200)는 모든 전압에서 동작하며 신호증폭부(220)와 센서구동부(240)를 포함하여 구성되는데,

상기 신호증폭부(220)는 여러 종류의 물체와 사람에게서 서로 다르게 나오는 적외선을 감지하여 증폭하여 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수내에서 신호가 나오도록 모듈화하는 기능을 하고,

상기 센서구동부(240)는 상기 PIR센서를 구동시키면서 상기 모듈화된 신호를 0볼트(V)에서 220볼트(V) 사이의 아날로그 신호로 변환하여 마이콤부에 전송하는 기능을 하는 것이 특징이다.

상기 마이콤부(300)는 변환부(320)와 감지속도분석부(340), 분석부(360), 입력부(380)으로 구성되어 상기 PIR센서를 제어하면서 다양한 판단을 하게 되는데,

상기 변환부(320)는 상기 PIR센서(200)에서 감지되어 인식된 0볼트(V)에서 220볼트(V)사이의 아날로그 신호를 받아서 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행하며,

상기 감지속도분석부(340)는 상기 변환된 디지털 신호를 이용하여 센서의 감지속도를 0.001/sec에서 3/sec까지 필요한 상황에 따라 나누어 정밀하게 감지 및 분석하는 기능을 수행하며,

상기 분석부(360)는 상기 감지속도분석부(340)에 의해 정밀하게 감지 및 분석된 디지털 신호의 시간 지속성을 특정시간 단위로 분석하여 서로 다른 물체가 가지고 있는 고유한 적외선 신호를 분석하게 된다. 이렇게 분석된 신호는 디지털 신호을 분석하기 위해 사용자가 감지하고자하는 지정된 물체에 대해서 미리 입력된 센스의 감지속도, 제한 등의 데이터와 비교분석하여 지정하는 물체를 인식하고 판단하는 기능을 수행한다.

상기 입력부(380)는 감지하고자 하는 물체에의 대한 정보를 미리 입력할 수 있는 기능을 제공하는데, 상기 분석부(360)의 디지털 신호를 비교분석할 수 있는 센스의 감지속도, 제한 등의 기준 데이터들이다.

상기와 같이 구성된 인체 감지 장치가 어떤 식으로 동작을 하는지 도면을 참조하여 바람직한 일 실시예를 설명한다.

본 예는 사람을 감지하기 위한 장치로 구성되고 필요한 데이터가 입력된 상태임을 가정한다.

먼저 PIR센서가 센서 주변에 있는 다양한 물체, 즉, 사람이나 전자레인지의 전자파, 온도변화 등을 인식하고 감지하게 된다(S22). 주변의 다양한 물체들은 센서에 감지되면 일정하게 최대값 및 최소값의 볼트(V)내에서 신호가 나오도록 모듈화 되어 있고, 이 모듈화된 정보를 이용하여 0볼트(V)에서 220볼트(V) 사이의 아날로그 신호로 만들어 마이콤부(300)로 전송하게 된다(S24). 상기 마이콤부(300)에서는 아날로그 신호를 받아서 디지털 신호로 변환하고(S26), 상기 변환된 디지털 신호를 이용하여 0.001/sec에서 3/sec사이에서 센서의 감지속도를 분석하게 되고(S28), 또한, 상기 물체에서 나온 디지털 신호의 시간 지속성을 특정단위로 측정하게 된다(S30). 상기와 같이 분석된 데이터는 사용자에 의해 분석에 필요한 미리 입력된 센스의 감지속도, 제한, 연속성 등의 데이터와 비교하여(S32) 물체인지 사람인지를 판단한다(S34).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상기와 같이 본 발명인 인체 감지 장치는 주변에서 다양하게 감지되는 물체들 중에서 감지하고 지정하는 특정 물체만을 감지하여 작동하기 때문에 온도, 바람 등에 의한 오작동이 일어나는 것을 방지할 수가 있고,

가스 자동 차단장치에 사용할 경우 사람이 없을 시에는 언제라도 가스밸브가 닫혀 있게 할 수 있어 사용자의 부주의로 인한 가스 누출사고를 방지할 수가 있고,

또한, 방범용으로 사용할 경우 온도나 바람 등에 의한 오작동 없이 오직 사람만을 감지할 수 있기 때문에 불필요한 인력과 시간의 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 장치의 블럭 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 인체 감지 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 물체 200 : PIR센서

220 : 신호증폭부 240 : 센서구동부

300 : 마이콤부 320 : 변환부

340 : 감지속도분석부 360 : 분석부

380 : 입력부 400 : 전원부

Claims (4)

1. 주변의 온도변화와 환경변화 속에서 지정하는 물체만을 감지하여 유무선의 다양한 제어장치에 응용할 수 있는 인체 감지 장치에 있어서,

   상기 주위의 온도변화와 환경변화, 사람등을 감지하여 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수내의 신호가 나오도록 모듈화하고, 이 신호를 0볼트(V)에서 220볼트(V)사이에서 아날로그 신호화하여 마이콤부에 전송하는 PIR센서와;

   상기 PIR센서에서 전송받은 아날로그 신호를 분석하여 상기 지정한 물체와 다른 물체로 분리하여 판단하는 마이콤부와;

   휴대용밧데리나 일반전원으로 구성되어 상기 장치에 전원을 인가하는 전원부; 를 포함하여 이루어지는 인체 감지 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 PIR센서는 모든 전압에서 동작하며, 각 물체마다 서로 다르게 나오는 적외선을 감지하여 증폭하여 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수내에서 신호가 나오도록 모듈화하는 신호증폭부와;

   상기 PIR센서를 구동시키면서 상기 모듈화된 신호를 0볼트(V)에서 220볼트(V) 사이의 아날로그 신호로 변환하여 마이콤부에 전송하는 센서구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 감지 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 마이콤부는 상기 PIR센서에서 인식된 아날로그 신호를 받아서 디지털 신호로 변환하는 변환부와;

   상기 디지털 신호로 센서의 감지속도를 0.001/sec에서 3/sec까지 상황에 따라 나누어서 분석하는 감지속도분석부와;

   상기 감지속도분석부에 의해 분석된 디지털 신호의 시간 지속성을 특정시간 단위로 분석하고, 사용자에 의한 입력 데이터와 비교분석하여 물체나 사람으로 인식하고 판단하는 분석부와;

   상기 분석부의 비교분석에 필요한 데이터를 사용자에 의해 입력하는 입력부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체 감지 장치.
4. 주변의 온도변화와 환경변화 속에서 지정하는 물체만을 감지하여 유무선의 다양한 제어장치에 응용할 수 있는 인체 감지 방법에 있어서,

   상기 주변의 온도변화와 환경변화, 사람 등을 인식하여 감지하는 단계와;

   상기 감지된 것을 증폭시켜 물체에 따라 일정하게 최대 및 최소값의 볼트(V)수의 신호가 나오도록 모듈화하는 단계와;

   상기 모듈화된 정보를 공급된 전압세기에 따라 0볼트(V)에서 220볼트(V) 사이에서 아날로그 신호화하여 전송하는 단계와;

   상기 전송된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계와;

   상기 디지털 신호를 이용하여 센서의 감지속도를 0.001/sec에서 3/sec까지 상황에 따라 나누어 분석하는 단계와;

   상기 분석된 디지털 신호를 이용하여 신호의 시간지속성과 사용자에 의해 입력된 데이터를 비교분석하는 단계와;

   상기 비교분석된 결과를 가지고 물체나 사람으로 인식하고 판단하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 인체 감지 방법.