KR20060087118A - Apparatus for warning magnetic field derangement using the terrestrial magnetism sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 제품의 전자파로 인하여 지구 자기장이 교란되는 현상을 이용하여 일정 세기 이상의 자장이 검출되는 경우에 경보를 발생시켜 사용자가 유해한 전자파에 노출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록한 지자기 센서를 이용한 이상 자장 경보 장치에 관한 것으로, CS(Chip Selection) 신호에 의해 인에이블되는 센서 구동 회로의 구동 제어에 의해 X축,Y축 자장을 검출하는 X축,Y축 자장 검출 장치;X축 자장 검출 장치와 Y축 자장 검출 장치의 검출값을 각각 증폭하는 제 1,2 자장 증폭기;상기 제 1,2 자장 증폭기의 증폭값을 디지털 변환하여 그 값을 이용하여 각도 = arctan(Y값/X값)으로 구하고 중심값에서 나오는 X값과 Y값의 거리를 통하여 자장의 세기를 구하여 기준값과 비교하여 경보 신호를 출력하는 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록을 포함하고 구성된다.The present invention uses the phenomenon that the earth magnetic field is disturbed by the electromagnetic wave of the electronic product, an alarm is generated when a magnetic field of a certain intensity or more is detected so that the user can effectively suppress exposure to harmful electromagnetic waves. A magnetic field alarm device, comprising: an X-axis and a Y-axis magnetic field detection device detecting an X-axis and a Y-axis magnetic field by driving control of a sensor driving circuit enabled by a CS (Chip Selection) signal; First and second magnetic field amplifiers each amplifying the detected values of the Y-axis magnetic field detection device; digitally converting the amplified values of the first and second magnetic field amplifiers, and using the values to obtain angle = arctan (Y value / X value) It includes magnetic field strength calculation and alarm control block that outputs alarm signal by comparing the reference value with the intensity of magnetic field through the distance between X value and Y value from the center value. It is sex.
지자기 센서, 자장 경보 장치Geomagnetic sensor, magnetic field alarm
Description
도 1은 본 발명에 따른 이상 자장 경보 장치의 구성도1 is a configuration diagram of an abnormal magnetic field alarm device according to the present invention
도 2는 이상 자장 경보를 위한 지자기의 세기 측정을 위한 과정을 나타낸 플로우 차트2 is a flow chart showing a process for measuring the strength of the geomagnetic field for the abnormal magnetic field alarm
도 3a와 도 3b는 지자기 세기 측정시의 자장 세기 및 지자기 센서의 출력을 나타낸 그래프3A and 3B are graphs showing the magnetic field strength and the output of the geomagnetic sensor when measuring the geomagnetic intensity
도 4는 본 발명에 따른 자장 세기를 구하기 위한 알고리듬 수행시의 X,Y축 그래프Figure 4 is a graph of the X, Y axis when performing the algorithm for obtaining the magnetic field strength according to the present invention
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
11. 센서 구동 회로 12a.12b. 제 1,2 자장 증폭기11. Sensor drive circuit 12a.12b. 1,2 magnetic field amplifier
13. 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록 14. 지자기 센서13. Magnetic field strength calculation and
15. X축 자장 검출 장치 16. Y축 자장 검출 장치15. X-axis magnetic
본 발명은 전자 제품의 전자파로 인하여 지구 자기장이 교란되는 현상을 이 용하여 일정 세기 이상의 자장이 검출되는 경우에 경보를 발생시켜 사용자가 유해한 전자파에 노출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록한 지자기 센서를 이용한 이상 자장 경보 장치에 관한 것이다.The present invention uses the phenomenon that the earth's magnetic field is disturbed due to the electromagnetic wave of the electronic product, an alarm is generated when a magnetic field of a certain intensity or more is detected, so that the user can effectively suppress exposure to harmful electromagnetic waves. It relates to a magnetic field alarm device.
최근에 들어 전자, 전기 기기의 사용이 급증하면서 이들 기기에서 방출되는 전자파에 의한 피해에 관심과 우려가 높아지고 있으며, 이와 관련하여 건강 영향에 대한 위험 가능성 연구가 국제적으로 활발히 진행되고 있다.With the recent surge in the use of electronic and electrical devices, there is a growing concern and concern about the damage caused by electromagnetic waves emitted from these devices.
특히, 인체와 접촉하여 사용하고 있는 이동 통신 단말기로부터 방출되는 전자파의 영향에 대한 우려가 날로 증가되고 있다. 이와 관련하여 이동통신단말기와 같이 인체에 밀착하여 사용하는 기기에 대해서 국가기관이나 국제기구에서는 인체의 전자파 흡수율(SAR; specific absorption rate)을 기준으로 정하고 있다.In particular, there is an increasing concern about the effects of electromagnetic waves emitted from mobile communication terminals which are used in contact with the human body. In this regard, for apparatuses used in close contact with a human body such as a mobile communication terminal, a national institution or an international organization prescribes a specific absorption rate (SAR) of the human body.
전자파의 인체 흡수율(SAR)은 이동 통신 단말기 등의 기기에서 발생하는 전자파가 인체에 얼마나 흡수되는가를 나타내는 수치로써, 이동 통신 단말기에서 발생하는 전자파가 인체에 유해하다는 연구 결과가 나오면서 주목받기 시작한 개념으로, 이동 통신 단말기를 사용할 때 생체 조직에 흡수되는 생체 조직의 단위 질량당 전자파의 양을 에너지로 표시한 수치를 가리킨다.The human body absorption rate (SAR) of electromagnetic waves is a figure indicating how much electromagnetic waves generated by devices such as mobile communication terminals are absorbed by the human body. When using a mobile communication terminal, it refers to a numerical value expressed in terms of the amount of electromagnetic waves per unit mass of the biological tissue absorbed by the biological tissue.
현재까지는 전자 제품으로부터 발생되는 유해 전자파를 차단하기 위하여 전자파차단재가 포함되는 전자파 차단 제품등이 개발 시판되고 있으며, 또한 상기 전자파의 위험을 피하기 위하여 전자파가 많이 발생하는 제품의 사용시간을 줄이는 이른바 회피(Prudent avoidance)와 같은 대처 방안이 대두되고 있다.Until now, electromagnetic wave blocking products including electromagnetic wave shielding materials have been developed and marketed to block harmful electromagnetic waves generated from electronic products. Also, in order to avoid the risk of the electromagnetic waves, the so-called avoidance that reduces the use time of products that generate a lot of electromagnetic waves ( Countermeasures such as Prudent Avoidance are emerging.
그러나 이와 같은 방법을 적용하여도 이동 통신 단말기와 같이 일상에서 매 우 많이 사용되는 기기의 경우에는 이를 차단 또는 회피하는 것이 현실적으로 어렵다. However, even when such a method is applied, it is practically difficult to block or avoid this in the case of a device that is used very much in everyday life such as a mobile communication terminal.
종래 기술의 이동 통신 단말기에서는 지구 자기장 측정 장치를 적용하고 있으나 이는 정확한 방향을 알려 주는 것을 목적으로 사용되는 것으로 전자파 차단 또는 회피에 이용되지 못하고 있다.In the conventional mobile communication terminal, the earth magnetic field measuring device is applied, but this is used for the purpose of informing the correct direction and is not used to block or avoid the electromagnetic waves.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 이동 통신 단말기에서의 전자파 차단 또는 회피 방법의 문제를 해결하기 위한 것으로, 전자 제품의 전자파로 인하여 지구 자기장이 교란되는 현상을 이용하여 일정 세기 이상의 자장이 검출되는 경우에 경보를 발생시켜 사용자가 유해한 전자파에 노출되는 것을 효과적으로 억제할 수 있도록한 지자기 센서를 이용한 이상 자장 경보 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the electromagnetic wave blocking or avoiding method in the conventional mobile communication terminal as described above, when a magnetic field of a certain intensity or more is detected by using the phenomenon that the earth magnetic field is disturbed by the electromagnetic wave of the electronic product. It is an object of the present invention to provide an abnormal magnetic field alarm device using a geomagnetic sensor that can effectively suppress exposure to harmful electromagnetic waves by generating an alarm.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지자기 센서를 이용한 이상 자장 경보 장치는 CS(Chip Selection) 신호에 의해 인에이블되는 센서 구동 회로의 구동 제어에 의해 X축,Y축 자장을 검출하는 X축,Y축 자장 검출 장치;X축 자장 검출 장치와 Y축 자장 검출 장치의 검출값을 각각 증폭하는 제 1,2 자장 증폭기;상기 제 1,2 자장 증폭기의 증폭값을 디지털 변환하여 그 값을 이용하여 각도 = arctan(Y값/X값)으로 구하고 중심값에서 나오는 X값과 Y값의 거리를 통하여 자장의 세기를 구하여 기준값과 비교하여 경보 신호를 출력하는 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록을 포함하고 구성되는 것을 특징으로 한다.Abnormal magnetic field alarm device using a geomagnetic sensor according to the present invention for achieving the above object is to detect the X-axis, Y-axis magnetic field by the drive control of the sensor drive circuit enabled by the CS (Chip Selection) signal Axis and Y-axis magnetic field detection device; First and second magnetic field amplifiers for amplifying the detection values of the X-axis magnetic field detection device and the Y-axis magnetic field detection device, respectively; Digitally converts the amplified values of the first and second magnetic field amplifiers Magnetic field strength calculation and alarm control block that calculates the intensity of the magnetic field through the distance between X value and Y value from the center value and compares it with the reference value by using angle = arctan (Y value / X value). And characterized in that the configuration.
여기서, 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록은 구해진 자장의 세기값이 250 ~ 300mG 이외의 값을 갖게 되면 일정 세기 이상의 자장이 들어 온 것으로 판단하여 사용자가 알수 있도록 경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.Here, the magnetic field strength calculation and alarm control block is characterized in that the alarm is generated so that the user can know that the magnetic field of a predetermined intensity or more is entered when the obtained magnetic field strength value has a value other than 250 ~ 300mG.
그리고 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록에서 출력되는 경보는 색깔 또는 소리를 이용하여 구해진 자장의 세기값에 따라 단계별로 다른 형태로 출력되는 것이 바람직하다.In addition, the alarm output from the magnetic field strength calculation and the alarm control block is preferably output in different forms step by step according to the strength value of the magnetic field obtained by using the color or sound.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the embodiments.
본 발명에 따른 지자기 센서를 이용한 이상 자장 경보 장치의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the abnormal magnetic field alarm device using the geomagnetic sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 이상 자장 경보 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an abnormal magnetic field alarm device according to the present invention.
일상 생활에서 밀접하게 사용되고 있는 각종 통신 기기와 가전 제품 등은 인체에 유해한 전자파가 방출되고 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 전자 제품의 전자파로 인하여 지구 자기장이 교란되는 현상을 이용하여 지자기 센서를 통하여 일정 세기 이상의 자장이 들어 올 경우 경보를 발생시켜 사용자가 일정 이상의 전자파에 노출되는 것을 방지할 수 있도록한 것이다.Various communication devices and home appliances that are closely used in daily life emit electromagnetic waves harmful to the human body. To solve this problem, the present invention utilizes a phenomenon in which the earth's magnetic field is disturbed due to electromagnetic waves of electronic products. When a magnetic field of more than a certain intensity is entered, an alarm is generated to prevent the user from being exposed to more than a certain amount of electromagnetic waves.
즉, 이동 통신 단말기에서 방향을 알기 위하여 적용되고 있는 지자기 센서의 자장 세기를 검출함으로 인해서 전자 제품에서 나오는 전자파가 지구 자기장을 교란하는 정도를 알 수 있도록한 것이다.That is, by detecting the magnetic field strength of the geomagnetic sensor that is applied to determine the direction in the mobile communication terminal, it is possible to know the degree to which the electromagnetic waves from the electronic product disturb the earth magnetic field.
본 발명에 따른 이상 자장 경보 장치는 지지기 센서(14)와, 지자기 센서(14) 를 제어하고 지자기 센서(14)의 아날로그 출력 값을 디지탈값으로 변환시킬 수 있는 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록(13)으로 크게 구성된다.The abnormal magnetic field alarm device according to the present invention is a magnetic field strength calculation and alarm control block that controls the
본 발명에 따른 이상 자장 경보 장치는 도 1에서와 같이, CS(Chip Selection) 신호에 의해 인에이블되어 X,Y 축 자장의 검출을 위하여 지자기 센서(14)의 구동을 제어하는 센서 구동 회로(11)와, 센서 구동 회로(11)의 구동 제어에 의해 X축 자장을 검출하는 X축 자장 검출 장치(15)와, 센서 구동 회로(11)의 구동 제어에 의해 Y축 자장을 검출하는 Y축 자장 검출 장치(16)와, X축 자장 검출 장치(15)의 검출값을 증폭하는 제 1 자장 증폭기(12a)와, Y축 자장 검출 장치(16)의 검출값을 증폭하는 제 2 자장 증폭기(12b)와, 제 1,2 자장 증폭기(12a)(12b)의 증폭값을 디지털 변환하여 그 값을 이용하여 각도 = arctan(Y값/X값)으로 구하고 중심값에서 나오는 X값과 Y값의 거리를 통하여 자장의 세기를 구하여 기준값과 비교하여 사용자가 노출되면 위험한 일정 세기 이상의 자장이 들어 온 것으로 판단되면 경보 신호를 출력하는 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록(13)을 포함하고 구성된다.The abnormal magnetic field alarm device according to the present invention is enabled by a CS (Chip Selection) signal, as shown in Figure 1, the
이와 같은 본 발명에 따른 이상 자장 경보 장치는 자장의 세기를 측정하기 위해서 Calibration 장비를 통하여 일정한 자장의 세기를 걸어 준 후 기준값을 정하고, 250 ~ 300mG 이외의 값을 가지면 사용자에게 알려주기 위한 것이다.The abnormal magnetic field alarm device according to the present invention is to determine the reference value after applying a certain magnetic field strength through the calibration equipment to measure the strength of the magnetic field, and to inform the user if it has a value other than 250 ~ 300mG.
CS(Chip Selection)신호로 인에이블/디져블(enable/disable)을 설정하고 X축 및 Y축을 선택하면 X,Y축 자장 검출 장치(15)(16)를 통하여 나온 자장 크기를 나타내는 전압값을 제 1,2 자장 증폭기(12a)(12b)를 통하여 증폭한 후에 X축 출력과 Y 축의 출력 단자를 통하여 아날로그 전압으로 출력한다. When enable / disable is set as the CS (Chip Selection) signal and the X and Y axes are selected, a voltage value indicating the magnitude of the magnetic field emitted through the X and Y axis magnetic
자장 세기 계산 및 경보 제어 블록(13)의 ADC(Anlog to Digital Convertor)를 사용한 디지털 변환한 값을 각도 = arctan(Y값/X값)으로 구하고 중심값에서 나오는 X값과 Y값의 거리를 통하여 자장의 세기를 구한다.The magnetic field strength calculation and the digital conversion using the ADC (Anlog to Digital Convertor) of the alarm control block (13) are obtained as angle = arctan (Y value / X value), and the distance between the X value and the Y value from the center value is obtained. Find the strength of the magnetic field.
여기서, 자장 세기 계산 및 경보 제어 블록(13)의 X축 선택,Y축 선택,X축 출력,Y축 출력 단자들은 지자기 센서의 구현에 따라서 하나의 PIN으로도 구현이 될 수 있다.Here, the X-axis selection, Y-axis selection, X-axis output, Y-axis output terminals of the magnetic field strength calculation and
이와 같은 Calibration 장비를 통하여 일정한 자장의 세기를 걸어 주기 위한 과정 및 지자기 센서의 출력을 이용하여 자장의 세기를 구하는 과정을 설명하면 다음과 같다.The process for applying a certain magnetic field strength through the calibration equipment and the process of obtaining the magnetic field strength using the output of the geomagnetic sensor will be described as follows.
도 2는 이상 자장 경보를 위한 지자기의 세기 측정을 위한 과정을 나타낸 플로우 차트이고, 도 3a와 도 3b는 지자기 세기 측정시의 자장 세기 및 지자기 센서의 출력을 나타낸 그래프이다.2 is a flow chart showing a process for measuring the strength of the geomagnetic field for the abnormal magnetic field alarm, Figures 3a and 3b is a graph showing the output of the magnetic field strength and geomagnetic sensor when measuring the geomagnetic intensity.
먼저, 출력 VXmax ,VXmin , VYmax , Vymin의 Analog 값을 구하기 위한 측정 과정은 다음과 같다.First, the measurement process for obtaining the analog values of the outputs VXmax, VXmin, VYmax, and Vymin is as follows.
측정(Calibration) 장비 내부의 자장을 측정한다.(S201) 그리고 역자장을 걸어 측정 장비 내부의 자장을 상쇄시킨다.(S202)Measurement (Calibration) Measures the magnetic field inside the equipment (S201) And the reverse magnetic field is applied to offset the magnetic field inside the measuring equipment (S202).
그리고 도 3a에서와 같이 자장이 발생시킨다. 도 3a는 측정시의 자장의 세기를나타낸 것이다.(S203)And the magnetic field is generated as in Figure 3a. 3A shows the strength of the magnetic field during measurement. (S203)
그리고 도 3b에서와 같이 지자기 센서에서 나오는 출력값을 ADC값으로 변환 한 후에 그 값을 저장한다.(204)As shown in FIG. 3B, the output value from the geomagnetic sensor is converted into an ADC value and then stored.
그리고 측정 단계에서 구해진 출력 VXmax ,VXmin , VYmax , Vymin의 아날로그값을 디지탈값으로 변환한 Avxmax, Avxmin, Avymax, Avymin을 이용하여 자장의 세기를 구하는 과정은 다음과 같다.The magnetic field strength is calculated by using Avxmax, Avxmin, Avymax, and Avymin, which convert analog values of outputs VXmax, VXmin, VYmax, and Vymin obtained from the measurement step into digital values.
그리고 도 4는 본 발명에 따른 자장 세기를 구하기 위한 알고리듬 수행시의 X,Y축 그래프이다.4 is a graph of the X and Y axes when the algorithm is performed to obtain the magnetic field strength according to the present invention.
실제로 지자기 센서의 X축,Y축 출력 값의 ADC변환한 값이 x,y라고 할때 자장의 세기를 구해보면, X축,Y축에 각각 +1G,-1G의 자장을 걸어 주었으므로 0을 나타내는 중심값 MidX, MidY는 다음과 같이 계산된다.In fact, when the ADC converted value of the X- and Y-axis output values of the geomagnetic sensor is x and y, the magnetic field strength is calculated. The magnetic field of + 1G and -1G is applied to the X and Y axes, respectively, The center values MidX and MidY that are represented are calculated as follows.
즉, MidX = (Avxmin + Avxmax)/2 그리고 MidY = (Avymin + Avymax)/2로 계산된다.That is, MidX = (Avxmin + Avxmax) / 2 and MidY = (Avymin + Avymax) / 2.
그리고 Avxmax와 Midx의 차이, Avymax와 MidY의 차이가 1G(=1000mG)이고, X축과 Y의 편차를 고려한 1mG당 ADC는 다음과 같이 구성된다.The difference between Avxmax and Midx, and the difference between Avymax and MidY is 1G (= 1000mG), and the ADC per 1mG considering the X-axis and Y deviation is configured as follows.
그리고 중심값에서 x,y까지의 거리(distant)는 다음과 같이 계산된다.And the distance from the center value to x, y is calculated as follows.
이와 같은 결과를 가지고 실제 자장 세기를 계산하면,With this result in calculating the actual magnetic field strength,
자장 세기(mG) = Distant X(mG per ADC)로 구해지는데, 이와 같이 구해진 자장의 세기값을 가지고 250 ~ 300mG 이외의 값을 갖게 되면 일정 세기 이상의 자장이 들어 온 것으로 판단하여 단계별로 별도의 색깔 또는 소리를 통하여 사용자가 일정 이상의 전자파에 노출되는 것을 방지할 수 있도록 경보를 발생시킨다.The magnetic field strength (mG) = Distant X (mG per ADC). If the intensity of the magnetic field is calculated and the value is other than 250 ~ 300mG, it is judged that the magnetic field of a certain intensity is over. Alternatively, an alarm may be generated to prevent the user from being exposed to a certain amount of electromagnetic waves through sound.
본 발명에 따른 이상 자장 경보 장치는 지구 자기장은 일반적으로 250 ~ 300mG 정도인데, 전자 제품의 전자파에 의해서 교란이 되어 집,사무실 등 전자 제품이 많은 장소에서는 자장 세기가 다른 값을 갖는 현상을 이용한 것이다.In the magnetic field alarm device according to the present invention, the earth magnetic field is generally about 250 to 300 mG, which is disturbed by electromagnetic waves of electronic products, and uses a phenomenon in which magnetic field strengths are different in many places such as homes and offices. .
이와 같이 자장 세기를 측정하는 방법으로 현재 네비게이션에서 방향을 알려주는 지자기 센서를 이용하여 자장 세기를 측정하여 사용자가 어느 정도 전자파에 노출되어 있는지를 알려줄 수 있다.As such, the magnetic field strength may be measured by using a geomagnetic sensor that indicates a direction in the current navigation as a method of measuring the magnetic field strength, thereby indicating how much the user is exposed to electromagnetic waves.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
이와 같은 본 발명에 따른 지자기 센서를 이용한 이상 자장 경보 장치는 다 음과 같은 효과가 있다.Such an abnormal magnetic field alarm device using a geomagnetic sensor according to the present invention has the following effects.
첫째, 전자 제품의 전자파로 인하여 지구 자기장이 교란되는 현상을 이용하여 지자기 센서를 통하여 일정 세기 이상의 자장이 들어 올 경우 경보를 발생시켜 사용자가 일정 이상의 전자파에 노출되는 것을 방지할 수 있다.First, by using the phenomenon that the earth magnetic field is disturbed by the electromagnetic wave of the electronic product, an alarm is generated when a magnetic field of a certain intensity or more enters through the geomagnetic sensor, thereby preventing the user from being exposed to the electromagnetic wave above a certain level.
둘째, 단말기에 적용되어 정확한 방향을 알기 위한 지자기 센서를 이용하여 전자파 회피가 가능하도록 하여 이동 통신 단말기의 신뢰성을 높일 수 있다.Second, the electromagnetic wave avoidance is possible by using a geomagnetic sensor applied to the terminal to know the correct direction, thereby increasing the reliability of the mobile communication terminal.
Claims (6)
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