KR20150042593A - 저전력 무선 화재 감지 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20150042593A
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Abstract

본 발명은 무선 화재 감지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리를 사용하는 무선 화재 감지 장치를 안정적으로 동작할 수 있도록 하고 배터리 사용시간을 최대화하기 위해 화재 감지 동작과 통신 동작 시 소요되는 전력 소모를 최소화하는 저 전력 무선 화재 감지 장치, 이를 이용한 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 화재 감지에 영향을 주지 않는 최대한의 시간동안 전력을 소모하지 않는 슬립모드로 동작하므로 배터리의 불필요한 전력 소모를 최대화할 수 있으므로 동일 배터리 용량 대비 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있고, 배터리 사용 시간을 증가시키고 전력 소모를 최소화함으로써 전류량을 최대한 일정하게 공급할 수 있는 효과를 가지며, 무선 화재 감지 장치의 저 전력 따른 슬립모드에서 무선 화재 중계 장치와의 통신 에러를 방지할 수 있으므로 보다 안정적인 시스템 운영 능력을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

저 전력 무선 화재 감지 장치, 이를 이용한 시스템 및 그 제어 방법{Low-power wireless fire detection apparatus, system using the apparatus and control method thereof}
본 발명은 무선 화재 감지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리를 사용하는 무선 화재 감지 장치를 안정적으로 동작할 수 있도록 하고 배터리 사용시간을 최대화하기 위해 화재 감지 동작과 통신 동작 시 소요되는 전력 소모를 최소화하는 저 전력 무선 화재 감지 장치, 이를 이용한 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근, 전자기술의 발달로 문화재, 아파트 및 빌딩 등과 같은 건물, 및 산 등에서 화재의 발생을 감지하기 위한 화재 감지 시스템이 개발되어 적용되고 있다.
이러한 화재 감지 시스템은 다수의 화재 감지 장치, 화재 감지 장치들을 중계하는 화재 중계 장치 및 복수의 화재 중계 장치를 통해 화재 감지 장치를 제어 및 관리하는 화재 관리 장치로 구성된다.
종래 화재 감지 시스템은 다수의 화재 감지 장치들 각각과 화재 중계 장치를 유선으로 연결하므로, 배선으로 인하여 설치가 어려워지고 설치비용이 증가하는 등의 문제점이 발생하고 있다.
최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 화재 중계 장치와 다수의 화재 감지 장치가 무선으로 통신을 수행하는 무선 화재 감지 시스템이 개발되어 적용되고 있다.
무선 화재 감지 시스템의 무선 화재 감지 장치는 무선 화재 중계 장치와 무선으로 연결되므로 선 없이 단독으로 설치된다. 따라서 무선 화재 감지 장치는 동작을 위한 소스전원으로 배터리를 사용하여야만 한다.
이와 같이 무선 화재 감지 장치는 소스전원을 전적으로 배터리에만 의존해야 한다. 그러나 배터리의 경우 저장할 수 있는 전력량이 크지 않고, 사용정도에 따라 열화가 발생하여 그 효율이 떨어져 원하는 전류량을 일정하게 유지하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
따라서 무선 화재 감지 장치로 필요한 전류량을 일정하게 공급하기 위해서는 효율이 좋은 배터리를 사용하거나 최대한 용량이 큰 배터리를 사용하여야 하나, 이 경우 무선 화재 감지 장치의 무게가 무거워 질 수 있고 생산단가가 높아질 수 있는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점으로 인하여 생산단가 및 무게를 최소화할 수 있고, 동일한 배터리 용량에 대해 최대한 오래 필요 전류량을 일정하게 공급하기 위해서 무선 화재 감지 장치에서 소모되는 전류 소모(전력)량을 최소화할 수 있는 저 전력 설계가 요구되어지고 있다.
등록특허 제10-0661966호
따라서 본 발명의 목적은 배터리를 사용하는 무선 화재 감지 장치를 안정적으로 동작할 수 있도록 하고 배터리 사용시간을 최대화하기 위해 화재 감지 동작과 통신 동작 시 소요되는 전력 소모를 최소화하는 저 전력 무선 화재 감지 장치, 이를 이용한 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저 전력 무선 화재 감지 장치는, 화재 특성을 감지하고 이에 따른 화재 특성 감지 신호를 출력하는 화재 감지 센서부; 웨이크모드에서 동작하여 상기 화재 감지 센서부를 구동하고, 상기 화재 감지 센서부에서 입력되는 화재 특성 감지 신호에 의해 화재 여부를 판단하여 출력하는 화재 감지부; 웨이크모드에서 동작하여 무선 화재 중계부와 무선 데이터 통신을 수행하는 무선통신부; 및 슬립모드와 웨이크모드로 구분하여 동작하되, 슬립모드에서는 최소한의 전력만을 소모하는 모드 전환을 위한 타이머 카운트 동작을 수행하고, 웨이크모드에서 상기 화재 감지 센서부 및 화재 감지부를 통해 화재 감지를 수행하는 화재 감지 동작과 상기 화재 감지 동작에 따라 발생하는 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치로 송신하기 위한 통신 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장치는: 소스전원을 공급하는 배터리; 및 상기 소스전원을 입력받아 하나 이상의 구동전원을 생성하여 출력하며, 슬립모드에서 상기 화재 감지부 및 무선 통신부로 구동전원의 공급을 차단하고 웨이크모드에서 상기 화재 감지부 및 무선 통신부로 구동전원을 공급하여 동작시키는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬립모드는 슬립모드 시간, 20s 동안 수행되고 상기 웨이크모드는 웨이크모드 시간, 120us 동안 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이크모드 시간은, 화재 감지 시간 20us와 통신 시간 100us로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저 전력 무선 화재 감지 시스템은: 임의의 무선 화재 감지 장치를 제어하기 위한 제어 이벤트 발생 시 해당 제어 명령을 송신하는 화재 관리 장치; 슬립모드와 웨이크모드로 구분하여 동작하되, 슬립모드에서는 최소한의 전력만을 소모하는 모드 전환을 위한 타이머 카운트 동작을 수행하고, 웨이크모드에서 상기 화재 감지 센서부 및 화재 감지부를 통해 화재 감지를 수행하는 화재 감지 동작과 상기 화재 감지 동작에 따라 발생하는 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치로 송신하기 위한 통신 동작을 수행하고, 상기 제어 명령 수신 시 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 무선 화재 감지 장치; 및 상기 감시 데이터를 화재 관리 장치로 제공하고, 화재 관리 장치로부터 제어 명령 수신 시 저장한 후 해당 무선 화재 감지 장치로부터 감시 데이터 수신 시 상기 저장된 제어 명령을 상기 무선 화재 감지 장치로 전송하는 무선 화재 중계 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 화재 감지 장치는, 상기 무선 화재 중계 장치로부터 제어 명령 수신 시 슬립모드 시간의 카운트를 중지하고 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하여 완료한 후, 상기 슬립모드 시간의 카운트를 재개하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저 전력 무선 화재 감지 장치 제어 방법은: 제어부가 시간을 카운트하기 위한 최소한의 전력만을 소모하는 슬립모드를 설정한 후, 슬립모드 시간을 카운트하여 기준 슬립모드 시간을 초과하는지를 판단하는 슬립모드 동작 과정; 및 상기 카운트된 슬립모드 시간이 상기 기준 슬립모드 시간을 초과하면 웨이크모드를 설정한 후 웨이크모드 시간을 카운트한 후 화재 감지 동작 및 화재 감지 동작에 따른 감시 데이터를 송신하기 위한 통신 동작을 수행하는 웨이크모드 동작 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이크모드 동작 과정은, 상기 카운트된 슬립모드 시간이 상기 기준 슬립모드 시간을 초과하면 웨이크모드를 설정한 후 웨이크모드 시간을 카운트하는 웨이크모드 카운트 단계; 상기 웨이크모드 시간이 카운트되면 상기 웨이크모드 시간이 미리 설정된 화재 감지 시간을 초과하기 전에 화재 감지부와 화재 감지 센서부를 통해 화재 감지 동작을 수행하는 화재 감지 동작 단계; 및 상기 웨이크모드 시간이 상기 화재 감지 시간을 초과하면 상기 웨이크모드 시간이 미리 설정된 기준 웨이크모드 시간을 초과하기 전에 상기 화재 감지 동작 단계에서 발생한 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치를 통해 화재 관리 장치로 송신하는 통신 동작 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬립모드 시간은 20s이고, 상기 웨이크모드 시간은 120us인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저 전력 무선 화재 감지 시스템 제어 방법은: 무선 화재 감지 시스템에 있어서, 화재 관리 장치가 임의의 무선 화재 감지 장치를 제어하기 위한 제어 이벤트 발생 시 해당 제어 명령을 송신하는 제어 명령 송신 과정; 무선 화재 중계 장치가 상기 제어 명령 수신 시 저장한 후 해당 무선 화재 감지 장치로부터 감시 데이터가 수신되는지를 검사하는 감시 데이터 수신 모니터링 과정; 무선 화재 감지 장치가 웨이크모드에서 동작하여 화재 감시 동작에 의해 발생된 감시 데이터를 무선통신부를 통해 송신하는 감시 데이터 송신 과정; 상기 무선 화재 중계 장치가 상기 감시 데이터 수신 시 상기 저장된 제어 명령을 상기 무선 화재 감지 장치로 송신하는 제어 명령 송신 과정; 및 상기 무선 화재 감지 장치가 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 제어 명령 수행 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 명령 수행 과정은, 제어 명령 수신 시 슬립모드 시간의 카운트를 중지하는 슬립모드 시간 중지 단계; 상기 슬립모드 시간의 카운트 중지 후 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 제어 명령 수행 단계; 및 상기 제어 명령 수행 후, 상기 슬립모드 시간의 카운트를 재개하는 카운트 재개 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무선 화재 감지 장치는 화재 감지에 영향을 주지 않는 최대한의 시간동안 전력을 소모하지 않는 슬립모드(Sleep Mode)로 동작하므로 배터리의 불필요한 전력 소모를 최소화할 수 있으므로 동일 배터리 용량 대비 배터리의 사용시간을 증가시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 배터리 사용 시간을 증가시키고 전력 소모를 최소화함으로써 전류량을 최대한 일정하게 공급할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 무선 화재 감지 장치의 저 전력화에 따른 슬립모드에서 무선 화재 중계 장치와의 통신 에러를 방지할 수 있으므로 보다 안정적인 시스템 운영 능력을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 시스템의 무선 화재 감지 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 장치의 슬립모드 및 웨이크모드의 동작 주기를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 장치의 동작에 따른 통신 에러를 방지를 위한 화재 감지 시스템의 제어 절차를 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 저 전력 무선 화재 감지 시스템 및 저 전력 무선 화재 감지 장치의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 무선 화재 감지 장치에서의 저 전력 무선 화재 감지 제어 방법을 설명하고, 이에 따른 무선 화재 중계 장치와의 통신 에러 방지를 위한 통신 제어 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 저 전력 무선 화재 감지 시스템은 화재 관리 장치(100), 무선 화재 중계 장치(200) 및 다수의 무선 화재 감지 장치(300)를 포함한다.
화재 관리 장치(100)는 무선 화재 중계 장치(200) 및 무선 화재 감지 장치(300)들의 고유의 식별정보를 저장하여 관리하고, 하나 이상의 무선 화재 중계 장치(200) 및 무선 화재 중계 장치(200)를 통해 연결되는 다수의 무선 화재 감지 장치(300)들을 원격 제어하고 무선화재 감지 장치(300)로부터 수신되는 데이터를 수신받아 해당 무선화재 감지 장치(300)의 고유 식별정보에 맵핑 및 저장하여 관리한다.
무선 화재 중계 장치(200)는 화재 관리 장치(100)와 유선으로 연결되고 무선 화재 감지 장치(300)와 무선으로 연결되어, 화재 관리 장치(100)와 무선 화재 감지기(300)간의 데이터 통신을 중계한다. 무선 화재 중계 장치(200)와 무선 화재 감지 장치(300)는 액세스 포인트(Access Point: AP)(미도시)에 의해 형성되는 와이파이(WiFi) 망을 통해 연결될 수도 있고, 블루투스 및 지그비(Zigbee) 프로토콜에 따라 팬(Personal Area Network: PAN) 망을 형성하여 통신을 수행할 수도 있을 것이다.
본 발명에 따른 무선 화재 중계 장치(200)는 화재 관리 장치(100)로부터 하나 이상의 임의의 무선 화재 감지 장치(300)로 전송되는 제어 명령의 수신 시 수신된 제어 명령을 저장하였다가 해당 무선 화재 감지 장치(300)가 웨이크모드로 동작 중일 때 제어 명령을 전송한다. 무선 화재 중계 장치(200)는 무선 화재 감지 장치(300)로부터 웨이크모드에서 수행된 화재 감지 동작에 따른 감시 데이터의 수신 여부에 의해 무선 화재 감지 장치(200)의 웨이크모드의 동작 여부를 판단한다. 그러나 무선 화재 감지 장치(300)가 웨이크모드로 전환 시 무선 화재 중계 장치(200)로 자신이 웨이크모드로 동작 중임을 알리는 웨이크모드 통지 데이터를 전송하고, 무선 화재 중계 장치(200)가 상기 웨이크모드 통지 데이터의 수신 여부에 따라 무선 화재 감지 장치(300)의 웨이크모드 동작 여부를 판단하도록 구성될 수도 있을 것이다.
무선 화재 감지 장치(300)는 건물 및 산 등과 같은 장소에 단독으로 설치되어 화재 감지 센서를 통해 화재의 발생 여부를 모니터링하고, 주기적으로 모니터링 결과 정보를 포함하는 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치(200)로 전송한다. 무선 화재 감지 장치(300)는 배터리에서 제공되는 전원을 소스전원으로 사용하여 동작한다.
그리고 무선 화재 감지 장치(300)는 배터리의 소스전원의 소모를 최소화하기 위해 모든 동작을 중지하여 최소한의 전류(예: 타이머 카운트 및 모드 판단 등을 수행하는 제어부를 구동하기 위해 필요한 전류)를 소모하는 슬립모드(Sleep Mode)와, 전력을 많이 소모하는 화재 감시 동작 및 무선 화재 중계 장치(200)와의 통신을 수행하는 웨이크모드(Wake Mode)로 구분하여 동작한다.
또한, 무선 화재 감지 장치(300)는 무선 화재 중계 장치(200)를 통해 화재 관리 장치(100)로부터 제어 명령을 수신받고, 제어 명령에 따른 감시 제어 동작을 수행한다. 상술한 바와 같이 다른 실시예로 무선 화재 감지 장치(300)는 슬립모드에서 웨이크모드로 전환한 후 바로 무선 화재 중계 장치(200)로 웨이크모드 통지 데이터를 송신하도록 구성될 수도 있을 것이다.
이하 무선 화재 감지 장치(300)의 상세 구성 및 동작은 하기의 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 시스템의 무선 화재 감지 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 장치의 슬립모드 및 웨이크모드의 동작 주기를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 저 전력 무선 화재 감지 장치(300)는 제어부(310), 저장부(320), 배터리(330), 전원부(340), 무선통신부(350), 화재 감지부(360) 및 화재 감지 센서부(370)를 포함한다.
저장부(320)는 본 발명에 따른 무선 화재 감지 장치(300)를 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램 영역, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시 영역, 화재 감지부(360)를 통해 측정된 감시 데이터 등을 저장하는 데이터 영역을 포함한다.
배터리(330)는 임의의 용량의 전력을 저장하고 있으며, 임의의 전압을 소스전원으로 제공한다. 상기 배터리(330)는 소스전원이 7V 이상이 될 수 있도록 9V의 배터리를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
전원부(340)는 상기 배터리(330)로부터 제공되는 소스전원을 입력받고, 상기 제어부(310), 저장부(320), 무선통신부(350), 화재 감지부(360)가 필요로 하는 구동전원으로 생성하여 해당 구성으로 출력한다.
무선통신부(350)는 전원부(340)로부터 구동전원을 입력받아 동작하며, 무선 화재 중계 장치(200)와 무선으로 연결되어 데이터 통신을 수행한다.
화재 감지부(360)는 전원부(340)로부터 구동전원을 입력받아 동작하며, 화재 감지 센서부(370)를 구동하여 화재 감지 센서부(370)로부터 입력되는 화재 특성 감지 신호에 의해 화재 여부를 판단하여 제어부(310)로 출력한다.
화재 감지 센서부(370)는 화재 여부를 판단하기 위한 화재 특성 감지 신호를 생성하여 상기 화재 감지부(360)로 출력하는 것으로, 화재 여부를 판단할 수 있는 특성인 불꽃을 감지하는 불꽃 감지 센서, 연기를 감지하는 연기 감지 센서, 열을 감지하는 열 감지 센서 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있을 것이다.
제어부(310)는 본 발명에 따른 무선 화재 감지 장치(300)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(310)는 슬립모드와 웨이크모드를 주기적으로 번갈아 가며 해당 모드에서의 동작을 수행한다. 슬립모드에서는 내부에 포함된 타이머(미도시)의 카운트 및 카운트되는 시간에 따른 모드 전환 시점 판단만 수행하고, 웨이크모드에서는 화재 감지부(360) 및 화재 감지 센서부(370)를 통한 화재 감지 동작 및 무선통신부(350)를 통한 무선 화재 중계 장치(200)와의 데이터 통신을 수행한다. 상기 슬립모드의 유지 시간은 도 3에서 보이는 바와 같이 화재 감지에 지장을 주지 않는 최대한의 시간으로 결정되며, 본 발명에서는 일실시예로 가장 바람직한 20s인 경우를 나타내었다. 그리고 상기 웨이크모드 유지 시간은 화재 감지부(360) 및 화재 감시 센서부(370)를 통해 화재 감지 동작을 수행하는 화재 감지 시간과 상기 화재 감지 동작에 따른 감시 데이터를 무선 화재 중계기(200)를 통해 화재 관리 장치(100)로 전송하기 위한 통신 시간을 포함하여 구성된다. 상기 화재 감지 시간은 제어부(310)가 화재 감지부(360) 및 화재 감지 센서(370)를 통해 화재의 발생 여부를 판단하는 데 걸리는 최소한의 시간으로 결정된다. 본 발명에서 상기 화재 감지 시간은 일실시예로 가장 바람직한 20us인 경우를 나타내었으며, 상기 통신 시간은 무선 화재 중계 장치(200)의 부하 등에 의한 통신 실패를 고려하여 3회 이상 시도를 할 수 있는 가장 바람직한 시간인 100us인 경우를 나타낸 것이다. 제어부(310)의 동작은 하기 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 장치의 무선 화재 감지 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(310)는 배터리(330)의 소스전원이 전원부(340)로 공급되어 전원부(340)로부터 구동전원이 공급되면(S401), 슬립모드를 설정한다(S403).
슬립모드가 설정되면 제어부(310)는 타이머를 구동하여 슬립모드 시간을 카운트한다(S405).
슬립모드 시간이 카운트되기 시작하면 제어부(310)는 카운트되는 슬립모드 시간이 미리 설정되어 있는 기준 슬립모드 시간(20s)을 초과하는지를 판단한다(S407).
카운트된 슬립모드 시간이 기준 슬립모드 시간을 초과하면 제어부(310)는 카운트된 슬립모드 시간을 초기화한(S409) 후, 웨이크모드를 설정한다(S411).
웨이크모드가 설정되면 제어부(310)는 웨이크모드 시간의 카운트를 개시한(S413) 후, 화재 감지부(360) 및 화재 감지 센서부(370)를 통한 화재 감지 동작을 수행한다(S415).
화재 감지 동작에 의한 감시 데이터가 생성되어 저장되면 제어부(310)는 카운트되는 웨이크모드 시간이 기준 화재 감지 시간(20us)을 초과하는지를 검사한다(S417).
웨이크모드 시간이 기준 화재 감지 시간을 초과하면 제어부(310)는 중계기 무선 통신 동작을 수행한다(S419). 상기 무선 통신 동작은 무선 화재 감지 장치(300)가 상기 화재 감지 동작 수행에 의해 생성된 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치(200)로 전송하기 위한 동작과, 상기 감시 데이터의 송신에 응답하여 수신되는 제어 명령 및 제어 명령에 따른 데이터의 송신 동작을 포함할 것이다.
상기 무선 중계 장치(200)를 통한 통신 동작 수행 중에 제어부(310)는 지속적으로 카운트되는 웨이크모드 시간이 상기 기준 화재 감지 시간에 통신 시간(100us)을 더한 시간인 기준 웨이크모드 시간을 초과하는지를 검사한다(S421).
상기 카운트되는 웨이크모드 시간이 기준 웨이크모드 시간을 초과하면 제어부(310)는 상기 카운트된 웨이크모드 시간을 초기화하고, 다시 슬립모드를 설정한 후 상술한 과정을 반복하여 수행한다.
상기 설명에서는 전원 공급 시 슬립모드가 먼저 수행되는 경우를 설명하였으나, 웨이크모드가 먼저 수행되도록 구성될 수도 있을 것을 것이다.
상술한 바와 같이 무선 화재 감지 장치(300)가 웨이크모드에서 화재 감지 동작 및 무선 화재 중계 장치(200)와의 통신 동작에는 에러가 발생하지 않는다.
그러나 화재 관리장치(100)가 무선 화재 중계 장치(200)를 통해 무선 화재 감지 장치(300)와 통신을 수행하여 무선화재 감지 장치(300)를 제어하고자 경우, 무선 화재 감지 장치(300)가 슬립모드에 있으면 통신에러가 발생한다.
이러한 점을 해결하기 위해 하기 도 5와 같은 화재 감지 시스템의 제어 방법을 제공한다.
도 5는 본 발명에 따른 저 전력 무선 화재 감지 장치의 동작에 따른 통신 에러를 방지를 위한 화재 감지 시스템의 제어 절차를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 화재 관리 장치(100)가 관리자 또는 미리 설정된 제어 동작에 따라 무선 화재 감지 장치 제어 이벤트가 발생되면 해당 제어 명령을 무선 화재 중계 장치(200)로 전송한다(S511).
제어 명령을 수신한 무선 화재 중계 장치(200)는 제어 명령을 저장한(S513) 후, 상기 제어 명령을 송신할 무선 화재 감지 장치(300)로부터 감시 데이터가 수신되는지를 모니터링한다(S515).
상기 모니터링 중에 무선 화재 중계 장치(200)는 무선 화재 감지 장치가(300)가 웨이크모드에서(S517) 화재 감시 동작을 수행하여(S519) 감시 데이터를 전송하면(S521) 상기 저장한 제어 명령을 무선 화재 감지 장치(300)로 전송한다(S523).
또한, 무선 화재 감지 장치(300)는 상기 감시 데이터의 전송 후, 슬립모드로 전환하기 전에 무선 화재 중계 장치(200)로부터 제어 명령이 수신되는지를 검사한다(S525, S531).
상기 슬립모드 전환 전에 제어 명령이 수신되면 무선 화재 감지 장치(300)는 카운트되고 있는 슬립모드 시간 카운트를 중지하고(S527), 수신된 제어 명령에 따른 동작을 수행하며, 해당 동작의 완료 후 중지된 슬립모드 시간 카운트를 개시한다(S529). 여기서는 무선 화재 감지 장치(300)가 제어 명령 수신 시 슬립모드 시간을 중지한 후 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 경우를 설명하였으나, 상기 감시 데이터의 전송 후 통신 시간(100us) 내에서 일정 시간 이상 남았는지를 판단하여 상기 잔여 시간 내에서 해당 동작을 수행하도록 구성될 수도 있을 것이다. 그러나 안정적인 동작을 위해서는 전자의 방법을 적용하는 것이 바람직할 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 화재 관리 장치 200: 무선 화재 중계 장치
300: 무선 화재 감지 장치 310: 제어부
320: 저장부 330: 배터리
340: 전원부 350: 무선통신부
360: 화재 감지부 370: 화재 감지 센서부

Claims (11)

  1. 화재 특성을 감지하고 이에 따른 화재 특성 감지 신호를 출력하는 화재 감지 센서부;
    웨이크모드에서 동작하여 상기 화재 감지 센서부를 구동하고, 상기 화재 감지 센서부에서 입력되는 화재 특성 감지 신호에 의해 화재 여부를 판단하여 출력하는 화재 감지부;
    웨이크모드에서 동작하여 무선 화재 중계부와 무선 데이터 통신을 수행하는 무선통신부; 및
    슬립모드와 웨이크모드로 구분하여 동작하되, 슬립모드에서는 최소한의 전력만을 소모하는 모드 전환을 위한 타이머 카운트 동작을 수행하고, 웨이크모드에서 상기 화재 감지 센서부 및 화재 감지부를 통해 화재 감지를 수행하는 화재 감지 동작과 상기 화재 감지 동작에 따라 발생하는 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치로 송신하기 위한 통신 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    소스전원을 공급하는 배터리; 및
    상기 소스전원을 입력받아 하나 이상의 구동전원을 생성하여 출력하며, 슬립모드에서 상기 화재 감지부 및 무선통신부로 구동전원의 공급을 차단하고 웨이크모드에서 상기 화재 감지부 및 무선통신부로 구동전원을 공급하여 동작시키는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬립모드는 슬립모드 시간, 20s 동안 수행되고 상기 웨이크모드는 웨이크모드 시간, 120us 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 웨이크모드 시간은,
    화재 감지 시간 20us와 통신 시간 100us로 구성되는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 장치.
  5. 임의의 무선 화재 감지 장치를 제어하기 위한 제어 이벤트 발생 시 해당 제어 명령을 송신하는 화재 관리 장치;
    슬립모드와 웨이크모드로 구분하여 동작하되, 슬립모드에서는 최소한의 전력만을 소모하는 모드 전환을 위한 타이머 카운트 동작을 수행하고, 웨이크모드에서 상기 화재 감지 센서부 및 화재 감지부를 통해 화재 감지를 수행하는 화재 감지 동작과 상기 화재 감지 동작에 따라 발생하는 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치로 송신하기 위한 통신 동작을 수행하고, 상기 제어 명령 수신 시 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 무선 화재 감지 장치; 및
    상기 감시 데이터를 화재 관리 장치로 제공하고, 화재 관리 장치로부터 제어 명령 수신 시 저장한 후 해당 무선 화재 감지 장치로부터 감시 데이터 수신 시 상기 저장된 제어 명령을 상기 무선 화재 감지 장치로 전송하는 무선 화재 중계 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선 화재 감지 장치는,
    상기 무선 화재 중계 장치로부터 제어 명령 수신 시 슬립모드 시간의 카운트를 중지하고 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하여 완료한 후, 상기 슬립모드 시간의 카운트를 재개하는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 시스템.
  7. 무선 화재 감지 장치에 있어서,
    제어부가 시간을 카운트하기 위한 최소한의 전력만을 소모하는 슬립모드를 설정한 후, 슬립모드 시간을 카운트하여 기준 슬립모드 시간을 초과하는지를 판단하는 슬립모드 동작 과정; 및
    상기 카운트된 슬립모드 시간이 상기 기준 슬립모드 시간을 초과하면 웨이크모드를 설정한 후 웨이크모드 시간을 카운트한 후 화재 감지 동작 및 화재 감지 동작에 따른 감시 데이터를 송신하기 위한 통신 동작을 수행하는 웨이크모드 동작 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 웨이크모드 동작 과정은,
    상기 카운트된 슬립모드 시간이 상기 기준 슬립모드 시간을 초과하면 웨이크모드를 설정한 후 웨이크모드 시간을 카운트하는 웨이크모드 카운트 단계;
    상기 웨이크모드 시간이 카운트되면 상기 웨이크모드 시간이 미리 설정된 화재 감지 시간을 초과하기 전에 화재 감지부와 화재 감지 센서부를 통해 화재 감지 동작을 수행하는 화재 감지 동작 단계; 및
    상기 웨이크모드 시간이 상기 화재 감지 시간을 초과하면 상기 웨이크모드 시간이 미리 설정된 기준 웨이크모드 시간을 초과하기 전에 상기 화재 감지 동작 단계에서 발생한 감시 데이터를 무선 화재 중계 장치를 통해 화재 관리 장치로 송신하는 통신 동작 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 슬립모드 시간은 20s이고, 상기 웨이크모드 시간은 120us인 것을 특징으로 하는 저 전력 무선 화재 감지 장치 제어 방법.
  10. 무선 화재 감지 시스템에 있어서,
    화재 관리 장치가 임의의 무선 화재 감지 장치를 제어하기 위한 제어 이벤트 발생 시 해당 제어 명령을 송신하는 제어 명령 송신 과정;
    무선 화재 중계 장치가 상기 제어 명령 수신 시 저장한 후 해당 무선 화재 감지 장치로부터 감시 데이터가 수신되는지를 검사하는 감시 데이터 수신 모니터링 과정;
    무선 화재 감지 장치가 웨이크모드에서 동작하여 화재 감시 동작에 의해 발생된 감시 데이터를 무선통신부를 통해 송신하는 감시 데이터 송신 과정;
    상기 무선 화재 중계 장치가 상기 감시 데이터 수신 시 상기 저장된 제어 명령을 상기 무선 화재 감지 장치로 송신하는 제어 명령 송신 과정; 및
    상기 무선 화재 감지 장치가 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 제어 명령 수행 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 명령 수행 과정은,
    제어 명령 수신 시 슬립모드 시간의 카운트를 중지하는 슬립모드 시간 중지 단계;
    상기 슬립모드 시간의 카운트 중지 후 상기 제어 명령에 따른 동작을 수행하는 제어 명령 수행 단계; 및
    상기 제어 명령 수행 후, 상기 슬립모드 시간의 카운트를 재개하는 카운트 재개 단계를 포함하는 것을 특징으로 무선 화재 감지 시스템 제어 방법.
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