KR20050049459A - A device and method for measuring the number of persons in the interior of a room and, using this, a device for automatically switching on and off an electric light and automatically removing self-locking function of a door-locking system - Google Patents

A device and method for measuring the number of persons in the interior of a room and, using this, a device for automatically switching on and off an electric light and automatically removing self-locking function of a door-locking system Download PDF

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Abstract

본 고안은 두 개의 물체 감지 센서(예를 들면 적외선 센서)를 이용하여 화장실이나 사무실과 같은 실내 공간 내에 남아 있는 사람 수를 측정하는 실내 인원 수 측정 장치에 관한 것으로, 출입구 쪽에 설치된 두 개의 물체 감지 센서를 이용하여 들어온 사람 수와 나간 사람 수를 측정한 후 이들 값들의 차를 계산하여 실내 잔류 인원 수가 몇 명인지를 계산하는 것을 특징으로 한다. 상기 장치가 전등 자동 점멸 장치 및 문 자동 잠금 해제 장치에 응용될 경우, 사람이 실내에 있을 경우에는 자동으로 전등을 켜주고 문 자동 잠금 장치가 작동하지 않도록 해줄 수 있다. 결과적으로 본 고안은 전원 스위치를 손으로 눌러서 전등을 점멸하거나, 외부 사람 방문 시 실내에 있는 사람이 매번 문 잠금 걸쇠를 손으로 풀어 주어야 하는 번거로움을 덜어 줄 수 있다.The present invention relates to an indoor number measuring device that measures the number of people remaining in an indoor space such as a toilet or an office by using two object detection sensors (for example, an infrared sensor). After measuring the number of people coming in and the number of people out, it is characterized by calculating the number of people remaining indoors by calculating the difference between these values. When the device is applied to the flashing light and the automatic door unlocking device, when the person is indoors can automatically turn on the light and do not operate the automatic door lock. As a result, the present invention can save the hassle of flashing the light by pressing the power switch by hand, or the person in the room to release the door lock latch each time by hand when visiting the outside.

Description

실내 인원 수 측정 장치 및 방법 그리고 이를 이용한 전등 자동 점멸 및 문 자동 잠금 해제 장치{A device and method for measuring the number of persons in the interior of a room and, using this, a device for automatically switching on and off an electric light and automatically removing self-locking function of a door-locking system}A device and method for measuring the number of persons in the interior of a room and, using this, a device for automatically switching on and off an electric light and automatically removing self-locking function of a door-locking system}

본 고안은 화장실, 엘리베이터, 개인 사무실과 같은 실내 공간 내에 설치되어 있는 전등이 실내에 사람이 있을 경우에만 켜져 있도록 하기 위해, 도 1과 같이 실내 공간의 출입구(4) 쪽에 적외선 센서, 초음파 센서, 접촉 센서 등과 같은 물체 감지 센서 두 개(1, 2)를 일렬로 설치한 후, 상기 두 센서의 신호를 마이크로 컨트롤러에서 분석하여 실내 공간 내에 사람이 있는지 없는 지를 판단하여 전등(3)을 자동으로 점멸해주는 장치에 관한 것이다.The present invention is to ensure that the lights installed in the interior spaces such as toilets, elevators, private offices only turned on when there are people in the room, the infrared sensor, ultrasonic sensor, contact to the doorway 4 side of the interior space as shown in FIG. After installing two object detection sensors (1, 2) in a row, such as a sensor, the signals of the two sensors are analyzed by the microcontroller to determine whether there is a person in the indoor space, and to automatically flash the lamp (3). Relates to a device.

종래의 전등 자동 점멸 방식으로는,In the conventional lamp automatic blinking method,

사람의 출현을 감지하기 위해 적외선 센서, 광센서, 초음파 센서, 무게 센서 등과 같은 물체 감지 센서(접촉 또는 비접촉 센서)를 출입구 쪽에 설치하는 방식은 실내 공간 내로 사람의 진입을 감지하여 자동으로 전등을 켜줄 수는 있으나, 실내 공간 내에 사람이 없을 시에 전등을 다시 꺼주는 기능을 구현할 수가 없고,In order to detect the appearance of a person, an object sensor (contact or non-contact sensor) such as an infrared sensor, an optical sensor, an ultrasonic sensor, a weight sensor, etc. is installed at the entrance side to detect a person's entry into an indoor space and automatically turn on a light. You can, but you can not implement the function to turn off the lights again when there is no people in the room,

인체에서 방사되는 적외선을 감지하는 방식은 실내 공간 내에 있는 사람에게서 방사되는 적외선을 감지하여 사람의 존재 유무를 판단하는 방식으로, 인체에서 방사되는 적외선이 매우 미량이어서 외란에 영향을 많이 받아 신뢰도가 떨어지고,The method of detecting infrared rays emitted from the human body is to detect the presence of humans by detecting the infrared rays emitted from the people in the indoor space. ,

실내 공간의 바닥에 무게 감지 센서를 설치하는 방식은 무게 감지 센서의 설치 비용이 너무 많이 들 뿐만 아니라, 무게가 감지되는 대상이 사람인지 물체인지를 구별할 수가 없고,The method of installing the weight sensor on the floor of the indoor space is not only expensive to install the weight sensor, but also cannot distinguish whether the object to be weighed is a person or an object.

열감지 센서를 이용하는 방식은 제작 비용이 너무 많이 들 뿐만 아니라 화장실 같은 곳에 사용되었을 경우 욕조에 채워진 온수에 센서가 잘못 반응할 가능성이 있고,The use of thermal sensors is not only expensive, but can also cause the sensor to react incorrectly to hot water in the bathtub when used in a bathroom,

초음파 센서나 광센서 등을 실내 공간 내의 벽 면에 여러 개 설치하여 사람의 존재 유무를 감지하는 방식은 설치가 번거로울 뿐만 아니라 사람이 한 쪽 구석에 정지 상태에 있을 시 감지를 못하는 단점이 있다.The method of detecting the presence or absence of a person by installing multiple ultrasonic sensors or light sensors on a wall in an indoor space is not only cumbersome to install, but also has a disadvantage of not being able to detect when a person is stationary in one corner.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 전등 자동 점멸 방식들의 문제점을 일시에 해결하기 위해 안출한 것으로,Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the conventional lamp automatic flashing schemes as described above at one time,

본 고안의 목적은 도 1과 같이 화장실 또는 사무실과 같은 실내 공간의 출입구(4) 쪽에 두 개의 적외선 센서(1, 2)와 같은 물체 감지 센서를 일렬로 설치하여, 상기 센서가 사람이 들어가는 경우와 나가는 경우를 구별하여 감지하도록 하여, 최종적으로는 실내 공간 내에 사람이 남아 있는지를 판단하여 전등의 점멸 여부를 결정해주는 전등 자동 점멸 장치(또는 문 자동 잠금 해제 장치)를 제공하는 데에 있으며, 이하 첨부된 도면에 의거 본 고안의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.An object of the present invention is to install an object detection sensor, such as two infrared sensors (1, 2) in a line in the entrance (4) side of the indoor space, such as a toilet or office, as shown in Figure 1 The present invention provides a light flasher (or an automatic door unlocking device) that determines whether an electric light is blinking by finally determining whether people are left in the indoor space by distinguishing and detecting an exit case. Referring to the configuration and operation of the present invention based on the drawings as follows.

본 고안에서 예시되는 실시 예는 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 고안은 실내 공간의 출입구 쪽에 일렬로 설치되어 있는 두 개의 적외선 센서(1, 2)와, 적외선 센서로부터 신호를 받아서 분석한 후 전등(3)을 켤지 끌지를 판단해서 자동으로 전등을 점멸해주는 마이크로 컨트롤러(5)로 구성된다. As illustrated in FIG. 2, an exemplary embodiment of the present invention includes two infrared sensors 1 and 2 installed in a line at an entrance side of an indoor space, and after receiving signals from an infrared sensor and analyzing the lamps. It is composed of a microcontroller (5) that determines whether to turn on or off (3) automatically flashes the light.

도 2에서 도시된 적외선 센서(1, 2)는 도 3A와 같이 발광부(7, 9)가 수광부(8, 10)와 같은 편에 있는 경우와 도 3B와 같이 발광부(7, 9)가 수광부(8, 10)의 반대 편에 있는 경우로 나뉘어질 수 있으며, 전자(前者)는 설치 면에서 후자에 비해 편리한 장점이 있으나 출입구를 통과하는 사람의 위치 및 사람의 의복 색상에 따라 수광부 전기 신호의 변화량이 달라지기 때문에 수광부 전기 신호를 분석하여 사람의 감지 여부를 판단하기 위해서 후자에 비해 보다 다소 복잡한 프로그램이 필요하다는 단점이 있다. 후자는 설치 면에서 전자에 비해 불편한 점이 있으나 출입구를 통과하는 사람의 위치 및 의복 색깔에 상관없이 사람 감지 시 수광부 전기 신호 크기가 0으로 되는 장점이 있다. In the infrared sensors 1 and 2 illustrated in FIG. 2, the light emitting units 7 and 9 are on the same side as the light receiving units 8 and 10, as shown in FIG. 3A, and the light emitting units 7 and 9 are illustrated in FIG. 3B. The former can be divided into the case opposite to the light receivers 8 and 10. The former has a convenient advantage over the latter in terms of installation, but according to the position of the person passing through the doorway and the color of the clothes of the person, Since the amount of change is different, a more complicated program is required than the latter in order to analyze the electrical signal of the light receiver to determine whether a person is detected. The latter is inconvenient compared to the former in terms of installation, but has the advantage that the electrical signal of the light receiving unit is zero when the person is detected regardless of the position of the person passing through the doorway and the color of the clothes.

한편, 도 1에서 출입구(4)를 통과하는 사람이 들어가는 과정에 있다면 외측 센서(1)가 내측 센서(2) 보다 먼저 반응하고, 나가는 과정에 있다면 반대의 경우가 될 것이다. 도 4는 사람이 출입구(4)를 통과할 시 도 3B와 같이 설치된 두 개의 센서에서 측정되는 전기 신호의 전압 변화를 보여 주고 있으며, 사람이 들어가는 과정이라면 도 4A와 같이 시간 Ta에서 외측 센서(1), 시간 Tb에서 내측 센서(2)의 순서로 전압이 기준 전압(13) 이하로 떨어진 후, 다시 시간 Tc에서 외측센서(1), 시간 Td에서 내측 센서(2)의 순서로 전압이 기준 전압(13) 이상으로 올라가게 된다. 반대로 사람이 나가는 과정이라면 도 4B에서와 같이 시간 Tb에서 내측 센서(2), 시간 Ta에서 외측 센서(1)의 순서로 전압이 기준 전압(13) 이하로 떨어진 후, 다시 시간 Td에서 내측센서(2), 시간 Tc에서 외측 센서(1)의 순서로 전압이 기준 전압(13) 이상으로 올라가게 된다.Meanwhile, if the person passing through the doorway 4 is in the process of entering in FIG. 1, the outer sensor 1 reacts earlier than the inner sensor 2, and in the process of exiting, the reverse case will be reversed. Figure 4 shows the voltage change of the electrical signal measured by the two sensors installed as shown in Figure 3B when a person passes through the doorway 4, if the process of entering the outer sensor 1 at time Ta as shown in Figure 4A ), The voltage falls below the reference voltage 13 in the order of the inner sensor 2 at the time Tb, and then the voltage is the reference voltage in the order of the outer sensor 1 at the time Tc and the inner sensor 2 at the time Td. (13) will go above. On the contrary, in the process of leaving people, after the voltage drops below the reference voltage 13 in the order of the inner sensor 2 at the time Tb and the outer sensor 1 at the time Ta, as shown in FIG. 4B, the inner sensor (at the time Td again). 2) At time Tc, the voltage rises above the reference voltage 13 in the order of the outer sensor 1.

상술한 바와 같이 본 고안은 두 개의 센서(1, 2)를 사용하여 각각의 센서가 반응하는 순서를 분석하는 방법에 의해 사람이 들어오는 과정인지 나가는 과정인지를 판단하는 알고리즘을 사용하며, 자세한 알고리즘은 도 5에서 보여진다.As described above, the present invention uses an algorithm that determines whether a person is an incoming process or an outgoing process by analyzing the order in which each sensor reacts using two sensors 1 and 2, and the detailed algorithm is It is shown in FIG.

도 5를 살펴 보면, 전등 자동 점멸 장치에 전원이 공급되면 마이크로 컨트롤러(5)는 두 개의 센서(1, 2)로부터 받은 전기 신호의 전압 변화를 분석한다. 외측 및 내측 센서에서 전압이 기준 전압(13) 보다 내려가는 순간과 높아지는 순간에 대한 시간 Ta, Tb, Tc, Td를 측정한 후, 이들의 대소관계를 비교하여 도 4에서 설명한 바와 같이 Ta < Tb 이고 Tc < Td 인 조건을 만족하면 한 사람이 들어온 것(도 6A 참조)으로 판단하고, Ta > Tb 이고 Tc > Td 인 조건을 만족하면 한 사람이 나간 것(도 6B 참조)으로 판단한다. 참고로 Ta < Tb 이고 Tc > Td 인 조건은 한 사람이 들어오려고 하다가 다시 돌아 나가는 경우(도 6C와 같이 두 센서에 감지된 상태에서 돌아 나온 경우)를 의미하며, Ta < Tb 이고 Tc > Td 인 조건은 한 사람이 나가려고 하다가 다시 돌아 들어 온 경우(도 6D와 같이 두 센서에 감지된 상태에서 돌아 들어간 경우)를 의미한다.Referring to FIG. 5, when power is supplied to a light flasher, the microcontroller 5 analyzes a voltage change of an electrical signal received from two sensors 1 and 2. After measuring the time Ta, Tb, Tc, and Td at the moment when the voltage falls below the reference voltage 13 and rises at the outer and inner sensors, the magnitude relations are compared and Ta <Tb as described in FIG. If the condition of Tc <Td is satisfied, it is determined that one person came in (see FIG. 6A). If the condition of Ta> Tb and Tc> Td is satisfied, one person is determined (see FIG. 6B). For reference, the condition Ta <Tb and Tc> Td means when one person tries to enter and then goes back out (when it comes back from being detected by two sensors as shown in FIG. 6C), Ta <Tb and Tc> Td The condition means when one person tries to go out and then comes back again (as shown in Fig. 6D, when the two sensors sense the state).

다시 도 2를 살펴 보면, 마이크로 컨트롤러(5)는 상술한 바와 같이 Ta, Tb, Tc, Td의 대소 관계를 판단하여 들어온 사람 수와 나간 사람 수를 측정한 후, 전자(前者)에서 후자를 뺀 값이 1 이상이면 전등을 켜주고 0 이면 전등을 꺼주며, 음의 값이면 장치가 오작동하고 있음을 알리기 위하여 경보 신호(경보음, 경보램프)를 보내면서 전등을 꺼준 후 자동 점멸 장치를 수동 모드(자동 점멸 장치 미작동 상태)로 전환시킨다. Referring again to FIG. 2, the microcontroller 5 determines the magnitude relationship between Ta, Tb, Tc, and Td as described above, measures the number of people coming in and the number of people leaving, and subtracts the latter from the former. If the value is 1 or more, turn on the light. If the value is 0, turn off the light. If negative value, turn off the light by sending alarm signal (alarm tone, alarm lamp) to indicate that the device is malfunctioning. Switch to (flasher not working).

본 고안에서 예시되는 또 다른 실시 예는 도 2에서 도시된 바와 같이, 외부 사람들의 왕래가 잦은 개인 사무실에 설치되어 있는 디지털 도어락의 자동 잠금 장치(6)가 사무실 내부에 사람이 있을 경우에는 작동하지 않도록 하는 것이다. 출입구(4)에 설치되어 있는 두 개의 적외선 센서(1, 2)와 마이크로컨트롤러(5)에 의해 사무실 내에 사람이 있는지 없는지가 판단되고, 만약 사무실에 사람이 있다면 자동 잠금 장치(6)는 작동하지 않게 되며, 사람이 없다면 자동 잠금 장치가 작동하여 문이 잠기게 된다. 참고로 기존의 문 자동 잠금 장치는 실내에 사람의 존재 유무에 상관없이 문이 닫힌 상태에서는 항상 작동한다.Another embodiment illustrated in the present invention, as shown in Figure 2, the automatic lock 6 of the digital door lock installed in the private office frequented by external people does not work when there is a person inside the office It is to avoid. The two infrared sensors (1, 2) and the microcontroller (5) installed in the doorway (4) determine whether there is a person in the office, and if there is a person in the office, the automatic locking device (6) does not work. If there is no person, the automatic lock will activate and the door will be locked. For reference, conventional door locks always work when the door is closed regardless of the presence of a person in the room.

상술한 바와 같이 본 고안은 실내 공간 내에 사람이 있을 경우에만 실내 전등을 자동으로 켜주기 때문에, 사람이 직접 전등 점멸 스위치를 작동해야 되는 번거로움을 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 실내에 사람이 없는 상태에서 전등이 켜져 있는 경우를 방지할 수 있기 때문에 절전 효과를 제공한다. 또한, 본 고안에 따른 실내 인원 수 측정 장치가 디지털 도어락과 연동될 경우, 실내에 사람이 있을 경우에는 문 자동 잠금 장치가 작동되지 않기 때문에 문 밖에 사람이 방문했을 때 마다 실내에 있는 사람이 문 잠금 걸쇠를 매번 풀어줘야 하는 번거로움을 해결해주는 효과가 있다.As described above, the present invention automatically turns on the indoor light only when there is a person in the indoor space, thereby eliminating the trouble of having to operate the light flashing switch by itself, and in the absence of people in the room. This saves power by preventing the light from turning on. In addition, when the indoor personnel count measuring device according to the present invention is interlocked with the digital door lock, the door automatic lock device does not operate when there is a person in the room, so a person in the room locks the door whenever a person outside the door visits. It has the effect of solving the hassle of releasing the latch every time.

도 1은 본 고안의 실시 일례를 보여주기 위한 것으로, 출입구(4)에 설치된 두 개의 센서(1, 2)와 자동으로 점멸되는 전등(3)을 보여주고,1 is for illustrating an embodiment of the present invention, and shows two sensors (1, 2) installed in the doorway (4) and the lamp (3) automatically flashing,

도 2는 본 고안에 따른 두 개의 센서(1, 2)와 마이크로컨트롤러(5)로 구성된 실내 인원 수 측정 장치와 상기 장치에 의해 제어되는 전등(3)과 자동잠금장치(6)를 보여주는 개념도이고,FIG. 2 is a conceptual view showing an indoor personnel counting device composed of two sensors 1 and 2 and a microcontroller 5 according to the present invention, and a lamp 3 and an automatic locking device 6 controlled by the device. ,

도 3은 본 고안에 따른 실내 인원 수 측정 장치의 두 가지 설치 예를 보여주는 것으로, 도 3A는 적외선 센서의 발광부와 수광부가 같은 편에 있는 경우이고, 도 3B는 반대편에 있는 경우를 보여주는 개념도이고,Figure 3 shows two installation examples of the indoor number measuring apparatus according to the present invention, Figure 3A is a case where the light emitting portion and the light receiving portion of the infrared sensor is on the same side, Figure 3B is a conceptual diagram showing a case of the opposite side. ,

도 4는 도 3B와 같은 방식으로 적외선 센서가 출입구에 설치되었을 때 외측 및 내측 센서에 감지되는 전기 신호의 변화 경향을 보여주는 그래프이고,FIG. 4 is a graph showing a change tendency of electrical signals detected by the outer and inner sensors when the infrared sensor is installed at the doorway in the same manner as in FIG. 3B.

도 5는 본 고안에 따른 실내 인원 수 측정 장치의 실내 잔류 인원 계산 방법을 보여주는 흐름도이고,5 is a flowchart showing a method for calculating indoor residual number of the indoor number measurement device according to the present invention,

도 6은 사람이 들어오는 경우와 나가는 경우 그리고 이외의 경우에 대해 본 고안에 따른 실내 인원 수 측정 장치의 센서들이 반응하는 순서를 보여주는 설명도이다.FIG. 6 is an explanatory diagram showing a sequence in which sensors of the indoor number measuring device according to the present invention react to a case of entering or leaving a person and other cases.

Claims (3)

출입구 근처에 설치된 두 개의 내측 및 외측 물체 감지 센서(적외선 센서, 초음파 센서, 광센서, 접촉 센서 등)와;Two inner and outer object detection sensors (infrared sensor, ultrasonic sensor, light sensor, contact sensor, etc.) installed near the doorway; 상기 센서로부터 받은 전기 신호를 분석한 후 전등 자동 점멸 장치 및 문 자동 잠금 장치 등과 같은 제어 대상 장치를 제어하는 마이크로 컨트롤러로 구성되어있는 것을 특징으로 하는 실내 인원 수 계산 장치.And a microcontroller configured to control a control target device such as a light flasher and an automatic door lock after analyzing the electric signal received from the sensor. 제 1 항에서 있어서,The method of claim 1, 외측 및 내측 센서의 측정 전압이 기준 전압 보다 낮아지는 순간들과 높아지는 순간들의 순서를 비교하여 사람이 들어 왔는지 나갔는지를 구별하고;Compare the order of the moments when the measured voltages of the outer and inner sensors are lower than the reference voltage and higher, to distinguish whether a person has entered or exited; 상기 방법에 의해 들어온 사람 수와 나간 사람 수를 계산한 다음, 전자(前者)에서 후자를 뺀 값이 1 이상의 정수이면 사람이 실내에 있다고 판단하는 알고리즘을 이용하는 것을 특징으로 하는 실내 인원 수 계산 장치.And calculating the number of people entering and exiting by the above method, and then using an algorithm for determining that the person is indoors if the former subtracts the latter from the former. 상기 실내 인원 수 계산 장치와 연동되어 실내에 사람이 있으면 자동으로 전등을 켜주고 동시에 문 자동 잠금 장치가 작동하지 않도록 해주며, 실내에 사람이 없으면 자동으로 전등을 꺼주고 동시에 문 자동 잠금 장치가 작동하도록 해주는 것을 특징으로 하는 전등 자동 점멸 장치 및 문 자동 잠금 해제 장치.Interlocked with the indoor counting device, if there is a person in the room automatically turns on the light and at the same time prevents the automatic door lock operation, if there is no person in the room automatically turns off the light and at the same time the automatic door lock Light flasher and door automatic unlocking device.
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