KR20120068065A - 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법 Download PDF

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KR20120068065A
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전완재
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Abstract

본 발명은 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 다수 개의 지주에 와이어를 연결하여 구성되는 전기 울타리의 공급전압을 제어하는 전기 울타리 제어장치에 있어서, 배터리로부터 공급되는 배터리전압을 이용해서 고전압을 발생하는 고전압 발생부, 상기 고전압 발생부의 구동을 제어하는 고전압 제어부, 상기 고전압 발생부로부터 상기 와이어에 전달되는 고전압을 단속하는 릴레이, 상기 릴레이를 구동시키는 릴레이 구동부, 상기 다수 개의 지주에 연결된 와이어의 정전용량을 감지하는 정전용량 감지부 및 상기 정전용량 감지부의 감지신호를 이용해서 정전용량의 변화에 기초해서 고전압 펄스신호를 발생하여 상기 와이어에 순간적으로 고전압을 인가하도록 상기 고전압 제어부와 릴레이 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법을 이용하는 것에 의해, 본 발명은 와이어의 정전용량 변화를 이용해 동물 접촉 여부를 판단하고, 동물 접촉시에만 순간적으로 고전압을 발생하여 동물에 농경지 침입을 방지하여 농작물 및 가축을 안전하게 보호할 수 있다.

Description

전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법{ELECTRIC FENCE CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD THETROF}
본 발명은 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농경지에 동물의 접근을 차단하여 농작물을 보호하는 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
최근 동식물 포획금지 및 환경보호 운동의 일환으로 다양한 종류의 산짐승이나 조류, 식물들이 늘어나고 있는 추세이다.
하지만, 일부 산짐승이나 조류 등이 논이나 밭, 과수원 등 농경지에 무단으로 침입하여 농작물의 파종된 씨앗, 추수가 다가오는 과실, 이삭 등을 먹어치우거나 사육중인 가축을 잡아먹는 일이 빈번해짐에 따라 농가 및 축가의 피해가 증가하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 야생동물 퇴치용 전자 울타리가 대한민국 등록 실용신안번호 제20-0406292호(2006년01월09일 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
도 1은 특허문헌 1에 따른 야생동물 퇴치용 전자울타리의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고압 발생장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 특허문헌 1에 따른 야생동물 퇴치용 전자울타리는 다수 개의 지주(1)에 펜스 와이어(2)로 연결하고, 고전압 발생장치(3)를 이용해 펜스 와이어(2)에 고전압을 인가한다.
이때, 고전압발생장치(3)는 도 2에 도시된 바와 같이, 원하는 고전압을 설정하는 고압 조절회로(5), 배터리(4)로부터 출력되는 직류전압을 교류전압으로 변환하여 승압시키는 변환기(6), 변환기(6)로부터 승압된 전압을 두 배로 높여주는 배압 정류기(7), 배압 정류기(7)로부터 출력되는 전압을 일정한 정전압으로 안정시키는 궤환회로(8) 및 안정된 정전압의 리플이나 노이즈를 제거하는 평활회로(9)를 포함한다.
이와 같이 구성되는 특허문헌 1에 따른 야생동물 퇴치용 전자울타리는 고전압 발생장치를 이용해 700~2000V의 고전압을 펜스 와이어에 인가함으로써, 울타리에 접근하는 멧돼지나 고라니 등의 야생동물에게 충격을 가해 야생동물이 농경지의 농작물을 파손하거나, 사육동물을 잡아먹는 피해를 미연에 방지할 수 있다.
하지만, 특허문헌 1에 따른 야생동물 퇴치용 전자울타리는 야생동물의 접촉이 없더라도 펜스 와이어에 계속적으로 직류전압을 인가하여 전기적인 손실이 큰 문제점이 있었다.
그래서 특허문헌 1에 따른 야생동물 퇴치용 전자울타리는 6V의 일반 배터리보다 충전용량이 큰 12V의 자동차용 배터리를 사용하지만, 자동차용 배터리도 용량의 한계가 있기 때문에 장시간 사용할 수 없고, 배터리 교체작업에 많은 시간과 비용을 투여해야만 하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 배터리 대신 태양전지를 사용하는 기술의 예가 대한민국 등록 실용신안번호 제20-0408094호(2006년02월01일 등록, 이하 '특허문헌 2'라 함) 및 대한민국 공개실용신안번호 제20-2010-0007844호(2010년08월06일 공개, 이하 '특허문헌 3'이라 함) 등에 개시되어 있다.
즉, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 따른 태양전지식 전기울타리장치는 태양에너지를 셀에 받아 전기에너지로 변환시켜 축전지에 충전하고, 충전된 전원을 이용해서 고전압을 발생하여 동물의 접근을 차단한다.
하지만, 특허문헌 2 및 특허문헌 3과 같이 태양전지를 사용하는 경우, 전기 울타리 장치의 설치비용이 증가하여 경제적 부담이 발생하게 되며, 산간지방과 같이 일조량이 짧아 태양전지를 충분하게 충전할 수 없는 경우에는 전기 울타리 장치가 전원부족으로 인해 제 기능을 발휘할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 따른 전기 울타리 장치는 펜스 와이어에 고전압을 인가하는 단순한 동작만을 수행함에 따라 관리자가 얻을 수 있는 정보가 극히 제한적이었다.
대한민국 등록 실용신안번호 제20-0406292호(2006년01월09일 등록) 대한민국 등록 실용신안번호 제20-0408094호(2006년02월01일 등록) 대한민국 공개실용신안번호 제20-2010-0007844호(2010년08월06일 공개)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 농경지 주변에 설치된 와이어에 고전압을 인가하여 동물의 농경지 침입을 방지할 수 있는 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 울타리에 설치된 와이어에 동물이 접촉하는 경우에만 고전압을 와이어에 순간적으로 인가하여 배터리의 수명을 연장시킬 수 있는 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기 울타리의 구동시 발생하는 정보를 저장하여 관리자에게 제공할 있는 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수 개의 지주에 와이어를 연결하여 구성되는 전기 울타리의 공급전압을 제어하는 전기 울타리 제어장치에 있어서, 배터리로부터 공급되는 배터리전압을 이용해서 고전압을 발생하는 고전압 발생부, 상기 고전압 발생부의 구동을 제어하는 고전압 제어부, 상기 고전압 발생부로부터 상기 와이어에 전달되는 고전압을 단속하는 릴레이, 상기 릴레이를 구동시키는 릴레이 구동부, 상기 다수 개의 지주에 연결된 와이어의 정전용량을 감지하는 정전용량 감지부 및 상기 정전용량 감지부의 감지신호를 이용해서 정전용량의 변화에 기초해서 고전압 펄스신호를 발생하여 상기 와이어에 순간적으로 고전압을 인가하도록 상기 고전압 제어부와 릴레이 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 상기 배터리의 상태를 검사하기 위해 상기 배터리전압을 감지하는 배터리전압 감지부, 상기 고전압 발생부로부터 출력되는 고전압의 상태를 진단하기 위해 상기 고전압을 감지하는 고전압 진단부 및 상기 전기 울타리의 동작 상태를 표시하는 표시부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리전압 또는 고전압 이상 발생시 이상 발생을 안내하도록 상기 표시부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 현재 시각이 주간 또는 야간인지 여부를 감지하는 주야감지센서와 상기 전기 울타리의 동작 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력부는 전원스위치와 주야간 모두 동작하는 주야간 동작모드와 야간에만 동작하는 야간 동작모드를 선택하는 주간 설정스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고전압 발생부 및 정전용량 감지부는 상기 주간 동작모드에서 구동이 중지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 시간을 계수하는 타이머와 상기 정전용량 감지부의 감지신호를 이용한 동물이 와이어에 접촉한 접근 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 접근 정보는 상기 와이어에 동물이 접촉한 시간과 접촉횟수를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입력부는 상기 메모리에 저장된 접근 정보를 확인하기 위한 정보확인버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고전압 펄스신호는 4㎐의 주파수로 3초 동안 지속되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 다수 개의 지주에 와이어를 연결한 전기 울타리의 공급전압을 제어하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법에 있어서, (a) 상기 와이어에 연결된 정전용량 감지부에서 상기 와이어의 정전용량을 감지하는 단계, (b) 상기 감지된 정전용량의 변화량이 미리 설정된 기준 범위를 초과하지 여부를 검사하는 단계 및 (c) 상기 (b) 단계의 검사 결과, 상기 정전용량의 변화량이 기준 범위를 초과하는 경우, 고전압 발생부에서 발생된 고전압을 상기 와이어에 인가하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계 이전에 상기 전기 울타리의 동작모드를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작모드는 상기 전기 울타리 제어장치를 주간 및 야간 모두 구동하는 주야간 동작모드와 주간에는 상기 전기 울타리 제어장치의 구동을 중지하고 야간에만 구동하는 야간 동작모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (d) 상기 정전용량 감지부의 감지신호에 따라 와이어에 동물이 접촉한 접근 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고전압은 상기 고전압 펄스신호에 의해 상기 고전압 발생부에서 순간적으로 발생되어 상기 릴레이를 통해 상기 와이어에 인가되는 것을 특징으로 한다.
상기 고전압은 상기 고전압 발생부에서 상시적으로 발생되고, 동물 접촉시 상기 고전압 펄스 신호에 의해 상기 릴레이의 동작에 따라 상기 와이어에 인가되는 것을 특징으로 한다.
상기 접근정보는 상기 와이어에 동물이 접촉한 시간 및 접촉 횟수를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (e) 배터리전압을 감지하여 배터리의 이상 여부를 검사하는 단계, (f) 상기 고전압을 감지하여 상기 고전압 발생부의 이상 여부를 검사하는 단계 및 (g) 상기 배터리 또는 고전압 발생부의 이상 발생시 이상 발생을 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 와이어의 정전용량 변화를 이용해 동물 접촉 여부를 판단하고, 동물 접촉시 고전압을 와이어에 인가하여 동물에 농경지 침입을 방지하여 농작물 및 가축을 안전하게 보호할 수 있다.
그리고 본 발명은 동물 접촉 발생 순간에만 고전압을 와이어에 인가하므로 배터리의 전력소모를 최소화하여 배터리 교환주기를 늘려 배터리 교환작업에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또 본 발명은 주간 설정스위치를 이용해서 동작모드를 설정하여 주간에 전기 울타리 제어장치, 특히 고전압 발생부 및 정전용량 감지부의 구동을 중지시켜 배터리 소모를 최소화할 수 있다.
또한 본 발명은 동물의 접촉시간 및 횟수 등의 접근정보를 메모리에 저장하고 저장된 접근 정보를 표시부를 통해 제공함에 따라 농경지의 보호작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 야생동물 퇴치용 전자울타리의 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 고압 발생장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 울타리 제어장치의 블록 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 울타리 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 울타리 제어장치 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기 울타리 제어장치의 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 전기 울타리(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 다수 개의 지주(11)와 각 지주(11)를 연결하는 와이어(12) 및 와이어(12)에 배터리전압을 공급하는 배터리(13) 및 와이어(12)에 동물 접촉시 배터리전압을 배가시켜서 고전압을 발생하여 와이어(12)에 인가하는 전기 울타리 제어장치(20)를 포함한다.
다수 개의 지주(11)는 농경지 외곽을 따라서 일정 간격마다 하나씩 설치되고, 와이어(12)는 각 지주(11) 사이를 연결하여 설치된다.
도 3에서 와이어(12)는 3줄로 설치되는 것으로 되어 있지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 와이어(12)는 동물이 침입할 수 있는 공간을 줄이기 위해 지주(11)의 높이에 따라 1줄이나 2줄, 또는 4줄 이상으로 나란하게 설치될 수 있다.
와이어(12)에 인가되는 감지전압은 동물의 접촉 여부를 감지하기 위한 것으로, 배터리(13)의 전압을 직접 인가되거나 전압변환회로부(도면 미도시)를 통해 미리 설정된 전압 레벨로 변환하여 인가될 수도 있다.
즉, 전기 울타리 제어장치(20)는 동물 비접촉 시 미리 설정된 전압 레벨의 감지전압을 와이어(12)에 인가하여 동물 접촉을 감지하고, 동물 접촉이 감지되면 배터리전압을 이용해서 발생된 고전압, 예컨대 2000V 이상의 전압을 와이어(12)에 인가한다.
따라서 와이어(12)에 동물이 접촉하는 경우에만 전기 울타리 제어장치(20)가 와이어(12)에 고전압을 인가하여 전력 손실을 최소화할 수 있기 때문에, 배터리(13)는 종래의 전기 울타리 장치에 사용되는 12V의 자동차용 배터리보다 충전용량이 작은 6V 4FM 사이즈의 배터리(13)를 사용한다.
전기 울타리 제어장치(20)는 배터리전압을 전기 울타리 제어장치(20)의 구동전압으로 변환하는 정전압 회로부(21), 구동전압을 배가시켜서 고전압을 발생시키는 고전압 발생부(22), 고전압 제어부(23), 정전용량 감지부(24), 상기 감지전압 및 고전압을 선택적으로 와이어(12)에 인가하도록 단속 동작하는 릴레이(25), 릴레이 구동부(26) 및 제어부(27)를 포함한다.
정전압 회로부(21)는 6V의 배터리전압을 전기 울타리 제어장치(20)의 구동전압, 예컨대 5V로 변환한다.
고전압 발생부(22)는 내부에 상기 구동전압을 약 2000V 이상의 고전압으로 배가시키기 위한 전압배가회로를 구비한다.
고전압 제어부(23)는 제어부(27)의 제어에 따라 고전압을 발생시키도록 고전압 발생부(22)를 구동시킨다.
정전용량 감지부(24)는 다수 개의 지주(11)에 연결된 와이어(12)의 정전용량을 감지하고 감지신호를 제어부(27)로 전달한다.
즉, 감지전압이 인가된 와이어(12)에 유전체 성질을 동물이 접촉하게 되면, 와이어(12)의 정전용량이 변화하게 된다. 그래서 제어부(27)는 정전용량 감지부(24)로부터 전달되는 감지신호에 따른 정전용량이 미리 설정된 기준범위를 초과하여 변화하는지를 검사해서 동물 접촉 여부를 판단하게 된다.
릴레이 구동부(26)는 제어부(27)의 고전압 펄스신호에 따라 와이어(12)에 동물 접촉 발생시에만 고전압 발생부(22)에서 발생된 고전압을 와이어(12)에 인가하도록 릴레이(25)를 구동시킨다.
따라서 릴레이(25)는 동물 비접촉시 감지전압을 와이어(12)에 전달하도록 배터리(13)와 와이어(12)를 연결하고, 동물 접촉시에는 고전압 발생부(22)의 고전압을 와이어(12)에 전달하도록 고전압 발생부(22)와 와이어(12)를 연결한다.
제어부(27)는 정전용량 감지부(24)로부터 전달되는 감지신호를 수신해서 정전용량의 변화에 따라 동물 접촉 여부를 판단하고, 동물 접촉시 고전압을 발생시켜 와이어(12)에 인가하도록 고전압 제어부(23)와 릴레이 구동부(26)를 제어한다.
특히, 제어부(27)는 동물 접촉시 고전압 발생부(22)에서 발생된 고전압을 와이어(12)에 인가하도록 릴레이 구동부(26)에 고전압 펄스신호를 인가한다.
이때, 고전압 펄스신호는 와이어(12)에 접촉한 동물이 고전압에 의해 순간적인 쇼크 상태를 유발할 수 있도록 미리 설정된 주파수로 일정 시간 동안 지속된다.
예를 들어, 상기 고전압 펄스신호는 약 4㎐의 주파수로 약 3초 동안 지속되는 것이 바람직하다.
그리고 제어부(27)는 시간을 계수하는 타이머(28)와 정전용량 감지부(24)로부터 전달되는 신호에 따라 동물의 접근정보를 저장하는 메모리(29)를 포함한다.
메모리(29)에 저장되는 접근정보는 동물이 와이어(12)에 접촉한 시간, 접촉한 횟수 등을 포함한다.
이와 함께, 본 발명에 따른 전기 울타리 제어장치(20)는 배터리(13)의 상태를 검사하기 위해 배터리전압을 감지하는 배터리전압 감지부(30), 고전압의 상태를 진단하기 위해 고전압 발생부(22)의 고전압을 항시 감지하는 고전압 진단부(31), 현재 시각이 주간인지 또는 야간인지를 감지하는 주야감지센서(32), 전기 울타리(10)의 동작 상태를 표시하는 표시부(33) 및 각종 동작 명령을 입력받는 입력부(34)를 더 포함한다.
즉, 제어부(27)는 배터리전압 감지부(30) 및 고전압 진단부(31)로부터 전달되는 신호를 이용해 배터리(13) 및 고전압 발생부(22)의 이상발생 여부를 판단한다.
만약, 배터리전압 감지부(30)에 의해 감지된 배터리전압이 방전종지전압까지 하강하면, 제어부(27)는 배터리(13) 교환을 안내하는 메시지를 표시하거나 표시등을 점등하도록 표시부(33)를 제어한다.
마찬가지로, 고전압 진단부(31)로부터 전달되는 진단신호를 이용해 고전압 발생부(22)의 이상발생 여부를 판단하고, 이상 발생시에 제어부(27)는 고전압 발생부(27)의 이상 발생을 안내하는 메시지를 표시하거나 표시등을 점등하도록 표시부(33)를 제어한다.
이를 위하여, 표시부(33)는 배터리(13) 및 고전압 발생부(22)의 이상 발생 여부를 표시하는 표시등이나 표시창 및 메모리(29)에 저장된 접근정보를 표시하는 표시창을 구비한다.
이러한 표시부(33)는 문자나 이미지를 이용해 안내메시지를 표시할 수 있는 액정표시장치(Liquid Crystal Display)나 발광다이오드(Light Emitting Diode)를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 입력부(34)는 전원스위치(35), 주간 동안의 동작모드를 설정하는 주간 설정스위치(36) 및 접근정보를 확인하기 위한 정보확인버튼(37)을 구비한다.
한편, 주간 설정스위치(36)가 주간 동안에 미동작하도록 야간 동작모드로 설정된 경우, 제어부(27)는 주야감지센서(32)의 신호에 기초하여 주간에는 전자 울타리 제어장치(20), 특히 고전압 발생부(22) 및 정전용량 감지부(24)의 구동을 중지하고, 야간에만 구동하도록 제어한다.
반면, 주간 설정스위치(36)가 주간 동안에도 동작하도록 주야간 동작모드 설정된 경우, 제어부(27)는 주야감지센서(23)의 신호와 무관하게 주간 및 야간 모두 전자 울타리 제어장치(20)를 구동하도록 제어한다.
다음, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 울타리 제어장치의 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 울타리 제어장치의 제어방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 입력부(34)에 구비되는 전원스위치(35)가 온 조작되면(S10), 정전압 회로부(24)는 배터리전압을 공급받아 전기 울타리 제어장치(20)의 구동을 위한 구동전압으로 변환하여 전기 울타리 제어장치(20) 전체에 공급한다. 이에 따라, 전기 울타리 제어장치(20)의 제어부(27)가 구동된다.
이어서, 주간 설정스위치(36)는 관리자의 조작에 의해 전기 울타리(10)의 동작모드를 설정한다(S11).
예를 들어, 주간 설정스위치(36)는 주간 및 야간 모두 동작하도록 주야간 동작모드가 설정되거나, 야간에만 동작하도록 야간 동작모드로 설정할 수 있다.
만약, 주야간 동작모드로 설정되거나(S12), 주간 동작모드로 설정된 상태에서 주야감지센서(32)의 감지결과 현재 시각이 야간인 경우(S13), 제어부(27)는 릴레이(25)를 동작시켜 감지전압을 와이어(12)에 인가하도록 릴레이 구동부(26)를 제어한다.
이때, 고전압 발생부(22)는 제어부(27)의 제어에 따라 고전압을 발생하고, 릴레이 구동부(26)는 감지전압을 와이어(12)에 인가하도록 릴레이(25)의 동작을 제어한다.
반면, 제 S12단계에서 야간 동작모드로 설정되고, 제 S13단계에서 주야감지센서(32)의 감지결과 현재 시각이 주간인 경우, 제어부(27)는 전기 울타리 제어장치(20), 특히 고전압 발생부(22) 및 정전용량 감지부(24)의 구동을 중지시켜 배터리(13)의 전력소모를 차단한다.
감지전압이 와이어(12)에 인가되면, 배터리전압 감지부(30)는 배터리(13)로부터 출력되는 배터리전압을 감지하고 감지신호를 제어부(27)로 전달하며, 제어부(27)는 전달된 감지신호를 이용해 배터리(13)의 이상 발생 여부를 판단한다(S15).
만약, 배터리전압이 방전종지전압 이하로 방전된 상태이거나, 과도하게 높은 전압레벨이거나, 또는 배터리전압이 불안정한 상태이면, 제어부(27)는 배터리(13)의 이상발생을 안내하는 메시지를 표시하거나 표시등을 점등하도록 표시부(33)를 제어한다(S16).
반면, 제 S15단계의 검사결과, 배터리(13)가 정상 상태이면 고전압 진단부(31)는 고전압 발생부(22)에서 발생된 고전압을 감지하고 진단신호를 제어부(27)로 인가한다. 그러면 제어부(27)는 진단신호에 따른 고전압의 상태를 진단하여 이상 발생 여부를 검사한다(S17).
검사결과, 고전압이 미리 설정된 기준전압 미만인 경우, 제어부(27)는 고전압 발생부(22)에 이상이 발생한 것으로 판단하여, 이상발생을 안내하는 메시지를 표시하거나 표시등을 점등하도록 표시부(33)를 제어한다(S18).
반면, 고전압이 미리 설정된 기준전압 이상인 경우, 정전용량 감지부(24)는 지속적으로 와이어(12)의 정전용량을 감지하고 감지신호를 제어부(27)로 전달한다(S19).
그러면, 제어부(27)는 정전용량 감지부(24)로부터 전달되는 감지신호를 이용해서 정전용량의 변화량이 미리 설정된 기준범위를 초과하는지 검사한다(S20).
검사결과, 정전용량 변화량이 기준범위를 초과하는 경우, 제어부(27)는 고전압 발생부(22)에서 약 2000V 이상의 고전압을 발생하여 와이어(12)에 인가하도록 고전압 제어부(23) 및 릴레이 구동부(26)를 제어한다.
즉, 제어부(27)는 미리 설정된 주파수, 예컨대 약 4㎐의 고전압 펄스신호를 일정 시간, 예컨대 약 3초 동안 발생시켜 릴레이 구동부(26)로 인가한다.
그러면 릴레이 구동부(26)는 발생된 고전압을 와이어(12)에 인가하기 위해 고전압 발생부(22)와 와이어(12)를 연결하도록 릴레이(25)를 동작시킨다(S21).
이에 따라, 와이어(12)에 접촉한 동물은 와이어(12)에 인가된 고전압에 의해 전기충격을 받아 쇼크 상태가 됨에 따라 농경지 내부로 침입할 수 없게 된다.
따라서 본 발명은 동물이 농경지에 침입하는 것을 차단하여 농경지의 농작물 및 가축을 안전하게 보호할 수 있다.
그리고 본 발명은 와이어의 정전용량 변화량을 이용해서 동물의 와이어 접촉 여부를 검사하고, 접촉 발생 순간에만 고전압을 와이어에 인가하므로 배터리의 전력소모를 최소화한다. 따라서 본 발명은 배터리 교환주기를 늘려 배터리 교환으로 인한 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 주간 설정스위치를 이용해서 동작모드를 설정하여 주간에 전기 울타리 제어장치, 특히 고전압 발생부 및 정전용량 감지부의 구동을 중지시켜 배터리 소모를 최소화할 수 있다.
한편, 제어부(27)는 정전용량 변화량이 기준범위를 초과할 때마다 동물이 와이어(12)에 접촉한 것으로 판단하고, 동물이 와이어(12)에 접촉한 시간 및 횟수 등의 접근정보를 메모리(29)에 저장한다(S22).
이어서 입력부(34)에 구비된 정보확인버튼(37)이 조작되면(S23), 제어부(27)는 메모리(29)에 저장된 접근정보를 표시하도록 표시부(33)를 제어한다(S24).
제 S23단계에서 정보확인버튼 미조작시와 제 S24단계의 표시동작을 수행한 후 전원스위치(35)가 조작될 때까지(S25) 제 S12단계로 진행하여 농경지 보호과정을 반복적으로 수행한다.
반면, 제 S25단계에서 전원스위치(35)가 조작되면 제어부(27)는 배터리(13)로부터 전기 울타리 제어장치(20)로 인가되는 전원을 차단하도록 정전압 회로부(21)를 제어하여 전기 울타리 제어장치(20)의 구동이 종료된다.
한편, 제 S16단계 및 제 S18단계의 표시 동작을 수행한 후 미리 설정된 시간이 경과하면, 제어부(27)는 정전압 회로부(21)로 인가되는 배터리전압을 차단하여 전기 울타리 제어장치(20)의 구동을 종료하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 와이어의 정전용량 변화를 이용해 동물 접촉 여부를 판단하고, 동물 접촉시에만 순간적으로 고전압을 발생하여 동물의 농경지 침입을 방지한다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
상기의 실시 예에서는 고전압 발생부(22)에서 상시적으로 고전압을 발생하고, 정전용량 감지부(24)의 감지신호를 이용하여 동물 접촉으로 판단된 경우에만 고전압을 와이어(12)에 순간적으로 인가하도록 제어부(27)에서 고전압 펄스신호를 발생시켜 릴레이 구동부(26)로 인가하는 것으로 설명하였으나 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명은 동물 접촉시 제어부(27)에서 고전압 펄스신호를 고전압 제어부(23)로 인가시켜 순간적으로 고전압을 발생시키고, 발생된 고전압을 와이어(12)에 인가하도록 변경될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명은 동물 접촉시에만 고전압을 발생시켜 배터리의 전력소모를 최소화할 수 있다.
10: 전기 울타리 11: 지주
12: 와이어 13: 배터리
20: 전기 울타리 제어장치 21: 정전압 회로부
22: 고전압 발생부 23: 고전압 제어부
24: 정전용량 감지부 25: 릴레이
26: 릴레이 구동부 27: 제어부
28: 타이머 29: 메모리
30: 배터리전압 감지부 31: 고전압 진단부
32: 주야감지센서 33: 표시부
34: 입력부 35: 전원스위치
36: 주간 설정스위치 37: 정보확인버튼

Claims (17)

  1. 다수 개의 지주에 와이어를 연결하여 구성되는 전기 울타리의 공급전압을 제어하는 전기 울타리 제어장치에 있어서,
    배터리로부터 공급되는 배터리전압을 이용해서 고전압을 발생하는 고전압 발생부,
    상기 고전압 발생부의 구동을 제어하는 고전압 제어부,
    상기 고전압 발생부로부터 상기 와이어에 전달되는 고전압을 단속하는 릴레이,
    상기 릴레이를 구동시키는 릴레이 구동부,
    상기 다수 개의 지주에 연결된 와이어의 정전용량을 감지하는 정전용량 감지부 및
    상기 정전용량 감지부의 감지신호를 이용해서 정전용량의 변화에 기초해서 고전압 펄스신호를 발생하여 상기 와이어에 순간적으로 고전압을 인가하도록 상기 고전압 제어부와 릴레이 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리의 상태를 검사하기 위해 상기 배터리전압을 감지하는 배터리전압 감지부,
    상기 고전압 발생부로부터 출력되는 고전압의 상태를 진단하기 위해 상기 고전압을 감지하는 고전압 진단부 및
    상기 전기 울타리의 동작 상태를 표시하는 표시부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 배터리전압 또는 고전압 이상 발생시 이상 발생을 안내하도록 상기 표시부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    현재 시각이 주간 또는 야간인지 여부를 감지하는 주야감지센서와
    상기 전기 울타리의 동작 명령을 입력받는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 입력부는
    전원스위치와
    주야간 모두 동작하는 주야간 동작모드와 야간에만 동작하는 야간 동작모드를 선택하는 주간 설정스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 고전압 발생부 및 정전용량 감지부는
    상기 주간 동작모드에서 구동이 중지되는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 제어부는
    시간을 계수하는 타이머와
    상기 정전용량 감지부의 감지신호를 이용한 동물이 와이어에 접촉한 접근 정보를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 접근 정보는
    상기 와이어에 동물이 접촉한 시간과 접촉횟수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 입력부는
    상기 메모리에 저장된 접근 정보를 확인하기 위한 정보확인버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 고전압 펄스신호는
    4㎐의 주파수로 3초 동안 지속되는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치.
  10. 다수 개의 지주에 와이어를 연결한 전기 울타리의 공급전압을 제어하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 와이어에 연결된 정전용량 감지부에서 상기 와이어의 정전용량을 감지하는 단계,
    (b) 상기 감지된 정전용량의 변화량이 미리 설정된 기준 범위를 초과하지 여부를 검사하는 단계 및
    (c) 상기 (b) 단계의 검사 결과, 상기 정전용량의 변화량이 기준 범위를 초과하는 경우, 고전압 발생부에서 발생된 고전압을 상기 와이어에 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 (a) 단계 이전에
    상기 전기 울타리의 동작모드를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 동작모드는
    상기 전기 울타리 제어장치를 주간 및 야간 모두 구동하는 주야간 동작모드와
    주간에는 상기 전기 울타리 제어장치의 구동을 중지하고 야간에만 구동하는 야간 동작모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.
  13. 제 10항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    (d) 상기 정전용량 감지부의 감지신호에 따라 와이어에 동물이 접촉한 접근 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 고전압은
    상기 고전압 펄스신호에 의해 상기 고전압 발생부에서 순간적으로 발생되어 상기 릴레이를 통해 상기 와이어에 인가되는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 고전압은
    상기 고전압 발생부에서 상시적으로 발생되고, 동물 접촉시 상기 고전압 펄스 신호에 의해 상기 릴레이의 동작에 따라 상기 와이어에 인가되는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 접근정보는
    상기 와이어에 동물이 접촉한 시간 및 접촉 횟수를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리의 제어방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    (e) 배터리전압을 감지하여 배터리의 이상 여부를 검사하는 단계,
    (f) 상기 고전압을 감지하여 상기 고전압 발생부의 이상 여부를 검사하는 단계 및
    (g) 상기 배터리 또는 고전압 발생부의 이상 발생시 이상 발생을 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 울타리 제어장치의 제어방법.




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