KR20180024758A - Energy harvesting sensor module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에너지 하베스팅이 가능하며, 쉽게 이동 설치 가능한 센서모듈에 관한 것이다. 상세히, 상기 센서모듈은 이용하여 실생활 공간의 온도, 습도 등의 정보를 측정할 수 있으며, 측정된 정보로 공기조화기 등과 통신을 수행하여 센서모듈이 설치된 공간의 온도 및/또는 습도를 관리할 수 있는 센서모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor module which is capable of energy harvesting and which can be easily installed and moved. In detail, the sensor module can measure information on the temperature, humidity, etc. of the real-life space and communicate with the air conditioner or the like using the measured information to manage the temperature and / or humidity of the space in which the sensor module is installed To a sensor module.
동작상태의 감지를 필요로 하는 기기가 실내 외를 가리지 않고 많이 있다. 예를 들어, 상기 기기가 정상/비정상 또는 지시된 대로의 동작을 제대로 수행하고 있는지를 감시할 필요가 있는 것이다. 상기 기기는 상기 기기와 인접하는 환경에 놓이는 센서모듈에 의해서 감지될 수 있다. There are a lot of devices that need to detect the operating state, not just outside the room. For example, it is necessary to monitor whether the device is performing normal / abnormal or operation as instructed. The device may be sensed by a sensor module in an environment adjacent to the device.
상기 기기는 에너지를 방출하면서 그 동작을 수행할 수 있다. 상기 방출되는 에너지로는 열, 전기, 및 빛 등의 다양한 형태의 에너지일 수 있다. 상기 센서모듈은 상기 기기에서 방출되는 다양한 형태의 에너지를 하베스팅하여 동작될 수 있다. 물론, 상기 센서모듈은 상기 기기에서 직접 방출되는 에너지가 아닌 외부의 다른 물체로부터 수집하는 에너지, 예를 들어, 태양광 에너지, 외부 전등을 에너지 원으로 이용할 수도 있다. 이를, 에너지 하베스팅 센서모듈이라고 할 수 있다.The device can perform its operation while emitting energy. The emitted energy may be various types of energy such as heat, electricity, and light. The sensor module may be operated by harvesting various types of energy emitted from the device. Of course, the sensor module may use energy collected from other external objects, for example, solar energy, or external light, as an energy source, rather than energy directly emitted from the device. This can be referred to as an energy harvesting sensor module.
상기 에너지 하베스팅은, 일상적으로 버려지거나 사용하지 않는 작은 에너지를 수확하여 사용 가능한 전기에너지로 변환해주는 기술을 말하며, 주요 에너지원으로 진동, 사람의 움직임, 빛, 열, 전자기파 등을 이용할 수 있다. The energy harvesting technique refers to a technique of harvesting small energy that is routinely discarded or not used and converting it into usable electric energy, and vibration, human motion, light, heat, and electromagnetic waves can be used as a main energy source.
상기 기기의 예로 쇼케이스를 들 수 있다. 물론, 상기 기기가 쇼케이스에 한정되지는 않는다. An example of such a device is a showcase. Of course, the device is not limited to a showcase.
상기 쇼케이스는 마트나 상점에서 냉장이나 냉동이 필요한 제품을 진열할 수 있도록 한 시설이다. 쇼케이스는 전방이 개방되어 있는 형태로 구성될 수 있다. The showcase is a facility that allows customers to display refrigerated or frozen products at stores and stores. The showcase can be configured as an open front.
전방이 개방된 형태의 쇼케이스는, 단열 환경에 있는 냉장고와 달리 진열 공간의 온도를 더욱 정밀하고 즉각적일 필요가 있다.Unlike a refrigerator in an adiabatic environment, a showcase with an open front needs to be more precise and instantaneous in the temperature of the display space.
또한, 쇼케이스는 여러 단의 진열대가 구비되는데, 진열대에 진열되는 식품은 각자 보존 상태를 최상으로 유지할 수 있는 온도가 식품의 종류별로 다르다. 그리고, 쇼케이스의 각 구역별로 항상 같은 종류의 식품이 진열되는 것이 아니라, 각종 상황에 따라 식품의 전시 위치가 바뀔 수 있다. In addition, the showcase is equipped with shelves of several stages. The temperature at which the food stored on the shelf can maintain the best preserved state differs depending on the type of the food. And, the display position of the food can be changed according to various situations, not the food of the same kind is always displayed for each section of the showcase.
종래의 쇼케이스는 관리자가 온도 및 습도 상태를 직접 확인해야 하는 문제가 있었다. 이러한 쇼케이스 유지 관리 방식은 진열 공간의 온도를 정밀하고 즉각적으로 조절하는 것이 매우 어렵다.The conventional showcase has a problem that the manager has to directly check the temperature and humidity conditions. Such a showcase maintenance approach is very difficult to precisely and immediately adjust the temperature of the display space.
현재의 가전 제품에는 가전 제품 본래의 기능 외의 다양한 스마트 기능을 부여하기 위하여 통신 모듈이 구비된다. 상기 통신 모듈을 이용하여 외부로부터 다양한 정보를 획득할 수 있다. Current household appliances are equipped with communication modules to provide various smart functions other than the original functions of household appliances. Various information can be obtained from the outside using the communication module.
이러한 점을 이용하여, 쇼케이스에 유선 네트워크를 구성하거나 무선 네트워크를 구성하여, 이를 관리자가 서버에서 한번에 관리할 수 있도록 한 네트워크형 쇼케이스 관리 시스템이 보급되고 있다.With this in mind, a network-type showcase management system has been spreading in which a wired network is configured in a showcase, a wireless network is configured, and an administrator can manage the network in a server at one time.
그런데, 이러한 종래의 시스템 중 유선 네트워크를 적용하는 경우에는 네트워크 구축을 위한 별도의 공사가 필요하며, 쇼케이스를 추가 또는 삭제하거나, 위치를 변경할 때마다 배선 공사를 다시 해야 한다는 문제가 있었다. 또한, 무선 네트워크를 적용하는 경우에도, 무선 네트워크 장비에 전원을 공급하기 위한 배선 공사는 불가피하였다. 따라서, 독립적으로 전원을 공급할 수 있는 무선 통신이 가능한 센서모듈이 필요하다. However, in the case of applying the wired network among these conventional systems, a separate construction is required for network construction, and there is a problem that the wiring work must be repeated every time the showcase is added or deleted or the location is changed. In addition, even when a wireless network is applied, wiring work for supplying power to the wireless network equipment has been inevitable. Therefore, there is a need for a sensor module capable of wireless communication capable of independently supplying power.
아울러 이러한 종래의 쇼케이스 네트워크 구조는 쇼케이스 전체를 하나의 온도 및 습도로 제어할 수밖에 없었다. 이는 비슷한 온도를 유지해야 하는 식품을 같은 쇼케이스 내에 진열해야 하는 한계를 가지고 있다. 따라서, 쇼케이스 내부의 각각의 공간마다 온도 및 습도를 감지할 수 있도록 설치가 쉽고 소형화된 센서 모듈이 필요하다.In addition, the conventional showcase network structure has to control the entire showcase with a single temperature and humidity. This limits the ability to display foods in similar showcases that require similar temperatures. Therefore, a sensor module that is easy to install and small in size is needed so that temperature and humidity can be detected in each space in the showcase.
이와 유사한 환경으로서 실내공간, 공조환경, 및 냉장고 등 다양한 환경이 있을 수 있다. There are various environments such as an indoor space, an air conditioning environment, and a refrigerator as similar environments.
본 발명은 상기되는 문제점을 해결하기 위하여, 전원을 공급하기 위한 별도의 배선이 필요 없는, 독립적으로 전원을 공급할 수 있는 무선 통신이 가능한 센서 모듈을 제안한다.In order to solve the above problems, the present invention proposes a sensor module capable of wireless communication capable of independently supplying power without requiring additional wiring for supplying power.
본 발명은 센서모듈이 설치되는 각각의 공간마다 온도를 감지할 수 있도록 설치가 쉽고 소형화된 센서모듈을 제안한다.The present invention proposes a sensor module that is easy to install and can be miniaturized so that the temperature can be sensed for each space where the sensor module is installed.
본 발명은 센서 모듈 내부를 유동하는 공기가 형상, 구성 요소 등의 영향을 받아 설치된 공간의 온도 감지가 부정확해지는 것을 방지할 수 있는 센서 모듈을 제안한다.The present invention proposes a sensor module capable of preventing temperature sensing of a space installed in the sensor module due to influence of a shape, components, and the like, from being inaccurate.
본 발명은 구조적으로 내부에 기체의 유동을 가능하게 하여 외부와 순환을 이룰 수 있는 센서 모듈을 제안한다. The present invention proposes a sensor module capable of structurally allowing the flow of gas to the inside to circulate with the outside.
본 발명은 불필요한 전력소모를 막고 에너지 효율성을 높이기 위해 선택적으로 통신 연결이 가능한 센서 모듈을 제안한다.The present invention proposes a sensor module capable of selective communication connection to prevent unnecessary power consumption and increase energy efficiency.
본 발명은 사용자가 편리하게 통신 연결 동작을 수행할 수 있는 센서 모듈을 제안한다.The present invention proposes a sensor module in which a user can conveniently perform a communication connection operation.
본 발명은 전파의 간섭에 의해 무선통신의 불안정을 야기하는 것을 방지하는 센서 모듈을 제안한다.The present invention proposes a sensor module that prevents unstable wireless communication due to radio wave interference.
본 발명은 시각적으로 장치의 동작상태를 표시할 수 있는 센서 모듈을 제안한다. The present invention proposes a sensor module capable of visually displaying the operating state of the device.
본 발명은 간편한 조작을 통하여 장치의 동작상태를 조절할 수 있는 센서모듈을 제안한다. The present invention proposes a sensor module capable of adjusting the operation state of the device through a simple operation.
본 발명에 따르는 센서모듈은, 상측과 하측이 개방되는 케이스; 상기 케이스의 하측에, 상기 케이스와의 사이 적어도 일부는 개구되도록 놓이는 베이스; 상기 케이스의 상측에 상기 케이스와의 사이 적어도 일부는 개구되도록 놓이는 버튼; 상기 케이스의 내부에 놓이고, 전기제어를 수행하는 회로기판; 상기 회로기판에 제공되어 상기 케이스의 내부를 유동하는 기체의 상태를 측정하는 센서부; 상기 버튼의 동작을 전기적 신호로 변환하여 상기 회로기판으로 전달하는 스위치가 포함될 수 있다. 이에 따르면, 구조적으로 내부에 기체의 유동을 가능하게 하여 외부와 순환을 이룰 수 있다.A sensor module according to the present invention includes: a case having an upper side and a lower side opened; A base disposed below the case and at least partially open to the case; A button disposed on an upper side of the case so as to be at least partially opened between the case and the button; A circuit board placed inside the case and performing electrical control; A sensor unit provided on the circuit board for measuring a state of a gas flowing inside the case; And a switch for converting the operation of the button into an electrical signal and transmitting the electrical signal to the circuit board. According to this, it is possible to structurally allow gas to flow inside and circulate with the outside.
또한, 상기 회로기판에 제공되어, 상기 센서부에 의해 감지된 정보를 외부로 전송할 수 있는 무선 통신부; 및 상기 회로기판과 외부 장치를 연결할 수 있는 USB포트가 더 포함될 수 있다. 이에 따르면, 무선 통신이 가능하여, 케이스 내부의 센서에서 감지되는 정보에 따라 센서 모듈이 설치되는 각각의 공간의 온도, 습도를 제어할 수 있다. A wireless communication unit provided on the circuit board and capable of transmitting information sensed by the sensor unit to the outside; And a USB port capable of connecting the circuit board and an external device. According to this, wireless communication is possible, and temperature and humidity of each space where the sensor module is installed can be controlled according to information sensed by a sensor inside the case.
또한, 상기 버튼의 인접위치에 놓이며, 센서모듈의 동작상태를 표시하는 발광소자가 더 포함될 수 있다. 이에 따르면, 발광소자는 무선 통신부와 게이트웨이의 연결상태, 및 전원 온/오프상태 중의 적어도 하나를 표시할 수 있으므로 시각적으로 장치의 동작상태를 알 수 있어 사용자가 편리하게 통신 연결 동작을 수행할 수 있다.The light emitting device may further include a light emitting element positioned at an adjacent position of the button and indicating an operation state of the sensor module. According to this, since the light emitting device can display at least one of the connection state of the wireless communication unit and the gateway, and the power on / off state, the operating state of the device can be visually recognized and the user can conveniently perform the communication connection operation .
또 다른 측면에서, 본 발명에 따르는 센서모듈은, 상면과 하면이 개방되고 적어도 세 벽을 가지는 케이스; 상기 케이스 내부로 공기가 유동하도록 상기 케이스와 결합되며, 외관의 하면을 형성하는 베이스; 상기 케이스 내부로 공기가 유동하도록 상기 케이스와 상하이동 가능하게 결합되며, 외관의 상면을 형성하는 버튼; 상기 케이스의 제 1 벽에 대응하여 놓이고, 상기 버튼에 의해 전원의 온 또는 오프 동작이 이루어지며, 온도와 습도를 감지하는 온습도센서 및 무선통신을 수행하는 안테나부가 구비되는 회로 기판; 상기 케이스의 제 2 벽에 대응하여 놓이고, 상기 회로 기판에 전원을 공급하는 이차전지; 및 상기 케이스의 제 3 벽에 대응하여 놓이고, 상기 이차전지를 충전할 수 있는 전력을 생산하는 하베스터를 포함하며, 상기 회로기판의 전원이 온 상태인 경우, 상기 온습도센서가 동작하여 온도와 습도를 감지하며, 상기 감지된 온도와 습도의 정보를 무선 통신으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 한다.In another aspect, a sensor module according to the present invention includes: a case having an upper surface and a lower surface opened and having at least three walls; A base coupled to the case to allow air to flow into the case and forming a bottom surface of the outer case; A button vertically movably coupled to the case to allow air to flow into the case, the button forming an upper surface of the outer case; A circuit board disposed corresponding to a first wall of the case and having a temperature / humidity sensor for detecting temperature and humidity and an antenna unit for performing wireless communication, the power source being turned on or off by the button; A secondary battery that corresponds to the second wall of the case and supplies power to the circuit board; And a harvester disposed in correspondence with a third wall of the case, the harvester producing electric power for charging the secondary battery. When the circuit board is powered on, the temperature and humidity sensor operates, And can transmit the sensed temperature and humidity information through wireless communication.
또한, 상기 회로기판에는, 상기 온습도센서와 안테나부가 설치되는 C면; 및 상기 C면의 반대면으로 정의되는 S면이 포함되며, 상기 C면은 상기 케이스의 중심축을 향하도록 배치된다. 이에 따르면, 센서 모듈 내부를 유동하는 공기가 형상, 구성 요소 등의 영향을 받아 설치된 공간의 온도 감지가 부정확해지는 것을 방지할 수 있다.Further, the circuit board includes a C-plane on which the temperature / humidity sensor and the antenna section are provided; And an S-surface defined by the opposite surface of the C-surface, and the C-surface is disposed to face the center axis of the case. According to this, it is possible to prevent the air flowing in the sensor module from being inaccurate due to the influence of the shape, components, and the like.
또 다른 측면에서, 본 발명에 따른 센서모듈은, 상측과 하측이 개방되는 케이스; 상기 케이스의 하측에 이격되며, 상기 케이스의 일부와 결합하는 베이스; 상기 케이스의 상측에 이격되며, 상기 케이스의 일부와 결합하는 버튼; 상기 케이스의 내부에 놓이며, 전기제어를 수행하는 회로기판; 상기 회로기판에 제공되어 상기 케이스에 유동하는 기체를 감지하는 센서부; 상기 회로기판에 제공되어 상기 센서부에서 감지된 정보를 외부로 전송할 수 있는 무선 통신부; 및 상기 버튼 및 회로기판과 연동되도록 설치되는 스위치가 포함되며, 상기 버튼의 조작에 따라 상기 센서부 및 무선 통신부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 불필요한 전력소모를 막고 에너지 효율성을 높이기 위해 선택적으로 통신 연결이 가능해 진다. According to another aspect of the present invention, there is provided a sensor module comprising: a case having an upper side and a lower side opened; A base spaced below the case and coupled with a portion of the case; A button spaced above the case and associated with a portion of the case; A circuit board placed inside the case and performing electrical control; A sensor unit provided on the circuit board and sensing gas flowing in the case; A wireless communication unit provided on the circuit board and capable of transmitting information sensed by the sensor unit to the outside; And a switch installed to be interlocked with the button and the circuit board, and the operation of the sensor unit and the wireless communication unit is controlled according to the operation of the button. According to this, a communication connection can be selectively made in order to prevent unnecessary power consumption and increase energy efficiency.
또한, 본 발명에 따른 센서모듈은, 상기 버튼에 외력이 가하여지는 횟수에 의존하여, 상기 센서부와 무선 통신부를 제어할 수 있다. 이에 따르면, 사용자는 버튼을 누르는 동작으로 회로의 전원을 연결 또는 해제 시킬 수 있으며, 간편한 조작을 통하여 장치의 동작상태를 조절할 수 있다. In addition, the sensor module according to the present invention can control the sensor unit and the wireless communication unit depending on the number of times an external force is applied to the button. According to this, the user can connect or disconnect the power of the circuit by pressing the button, and the operation state of the device can be adjusted through the simple operation.
본 발명에 따르면, 센서모듈이 설치된 공간의 온도를 정밀하고 즉각적으로 조절할 수 있다.According to the present invention, the temperature of the space in which the sensor module is installed can be precisely and instantly adjusted.
또한, 센서 모듈의 설치가 쉬우며, 통신을 통해 다수 개의 센서 모듈을 통합적으로 관리할 수 있기 때문에, 전체 공간의 온도 조절뿐만 아니라, 전체 공간 안에 개별적으로 온도 조절이 필요한 공간에서도 맞춤형으로 온도를 조절할 수 있도록 하는 장점이 있다. In addition, since it is easy to install the sensor module and the multiple sensor modules can be integrally managed through communication, it is possible to control the temperature of the whole space as well as the temperature in a customized manner even in the space requiring individual temperature control within the entire space There is an advantage to be able to.
또한, 온도 조절을 위한 사용자의 개입이 줄어들어 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다. In addition, the user's intervention for temperature control is reduced, thereby improving the user's convenience.
또한, 무선 통신 방식을 이용한 제품간의 연동으로, 자동적인 온도 관리가 가능해지므로 관리성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, automatic temperature management can be performed by interlocking between products using a wireless communication system, thereby improving manageability and reliability.
또한, 기판에 설치되는 센서 및 안테나의 최적의 위치를 제공함으로써, 온습도 감지의 정확성을 향상시키며, 무선 통신의 안정성을 향상시킬 수 있다. 즉, 센서 모듈의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. Further, by providing an optimal position of the sensor and the antenna provided on the substrate, the accuracy of temperature and humidity sensing can be improved and the stability of wireless communication can be improved. That is, the reliability of the sensor module can be improved.
또한, 버튼 조작으로 필요에 따라 통신을 연결할 수 있으므로 불필요한 전력 소모를 막을 수 있으며, 버튼을 통해 스위치 온 또는 오프 상태로 전환할 수 있어 상대적으로 간편한 장점이 있다. In addition, since communication can be connected as needed by button operation, unnecessary power consumption can be prevented, and the switch can be switched on or off via the button, which is relatively simple.
또한, 에너지 하베스팅 기술을 이용하여 독립적인 전원 공급이 가능하며, 종래의 에너지를 공급받기 위한 배선 공사 등을 수행할 필요가 없으므로 인건비 및 부품비 등의 비용을 절감할 수 있다. In addition, it is possible to supply independent power using energy harvesting technology, and it is not necessary to perform wiring work for receiving conventional energy, so it is possible to reduce labor costs and parts cost.
또한, 에너지 하베스팅 기술을 이용하여, 개별적인 온도 조절이 필요한 공간에 독립적으로 센서모듈을 설치할 수 있으므로 쇼케이스 등의 각종 전자제품뿐만 아니라, 공기조화기와 연동되는 실내 공간 각각에 설치할 수 있으므로 센서모듈의 활용 범위가 증대되는 효과가 있다. In addition, since the sensor module can be installed independently in a space requiring individual temperature control by using energy harvesting technology, it can be installed in each indoor space interlocked with not only various electronic products such as a showcase but also an air conditioner. There is an effect that the range is increased.
또한, 주위에 버려지는 에너지를 활용하는 하베스팅 기술을 이용하므로 친환경적이며, 자연적 에너지원을 이용하여 전기에너지를 획득할 수 있으므로 에너지 공급의 안정성, 보안성, 지속 가능성이 향상되기 때문에 효율적인 에너지 공급이 가능한 효과가 있다.In addition, since it utilizes harvesting technology that utilizes the energy that is dumped around, it can acquire electric energy using environmentally friendly, natural energy sources, thereby improving energy supply stability, security, and sustainability. There is a possible effect.
또한, 제품간 무선으로 연동하여 작동하기 때문에 구성요소가 단순해지고, 제품을 심플하게 구성할 수 있으므로 제품의 심미성을 향상시킬 수 있다. 즉, 디자인적으로 우수한 효과가 있다.In addition, since the components operate in cooperation with each other wirelessly, the components can be simplified, and the product can be simply configured, thereby improving the aesthetics of the product. That is, it has an excellent design effect.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 외관을 상측에서 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 외관을 하측에서 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 일부 구성을 보여주는 분해도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 베이스에 장착되는 일부 구성을 보여주는 분해도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 일부 구성을 보여주는 저면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈과 게이트웨이의 무선 연결을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈이 설치된 실내 공간을 나타내는 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈이 구비된 쇼케이스, 외부 게이트웨이, 중앙제어부의 구성도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing an outer appearance of a sensor module according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing the outer appearance of a sensor module according to an embodiment of the present invention from below; FIG.
3 is an exploded view showing a part of the configuration of a sensor module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exploded view showing a part of the structure mounted on the base of the sensor module according to the embodiment of the present invention;
5 is a bottom view showing a part of the configuration of the sensor module according to the embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a wireless connection between a sensor module and a gateway according to an embodiment of the present invention;
7 is a view showing an indoor space in which a sensor module according to an embodiment of the present invention is installed;
8 is a diagram showing the configuration of a showcase, an external gateway, and a central control unit provided with the sensor module according to the embodiment of the present invention
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 외관을 상측에서 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 외관을 하측에서 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 일부 구성을 보여주는 분해도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an outer appearance of a sensor module according to an embodiment of the present invention from above, FIG. 2 is a perspective view showing an outer appearance of a sensor module according to an embodiment of the present invention from the bottom, FIG. Fig. 5 is an exploded view showing a part of the configuration of the sensor module according to Fig.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 센서모듈(1)은 외관을 형성하는 케이스(20), 상기 케이스(20)에 결합하는 윈도우(30), 상기 케이스(20)에 결합되어 외관의 하부을 형성하는 베이스(10), 상기 케이스(20)에 결합되어 외관의 상부를 형성하는 버튼(40)을 포함할 수 있다.1, a
상기 케이스(20)는 센서모듈의 외관을 형성할 수 있다. 상기 케이스(20)는 원기둥, 사각기둥, 삼각기둥 등의 다양한 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 케이스(20)는 일 방향으로 연장되는 통 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 케이스(20)는 빛의 입사면적을 최적화하기 위하여 밑면이 삼각형인 각기둥, 즉, 삼각기둥 형상을 가질 수 있다. 더하여, 삼각기둥이 이루는 각각의 꼭짓점을 라운드진 형상으로 변형함으로써, 사용자는 상기 센서모듈(1)을 용이하게 파지할 수 있으며, 센서모듈의 심미감을 더욱 향상시킬 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른 상기 케이스(20)는 삼각기둥 형상을 가지는 것을 기준으로 설명한다. The
상기 케이스(20)는, 공기의 유동경로를 제공하기 위해, 버튼(40)이 결합되어 배치되는 케이스의 상단부의 둘레를 따라 형성하는 면(이하, 케이스의 개방된 상면) 및 베이스(10)가 결합되어 배치되는 케이스의 하단부의 둘레를 따라 형성하는 면(이하, 케이스의 개방된 하면)이 개방되도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 케이스(20)는 상측과 하측이 개방되도록 형성할 수 있다.The
이하에서는, 도 1을 기준으로 상방 또는 상측 방향은 케이스(20)의 중심에서 버튼(40)을 향하는 방향으로 이해할 수 있으며, 하방 또는 하측방향은 케이스(20)의 중심에서 베이스(10)를 향하는 방향으로 이해할 수 있다.1, the upward direction or the upward direction can be understood as a direction toward the
또한, 상기 케이스(10)는 윈도우(30)를 설치하기 위한 윈도우 장착 공간(22)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 윈도우 장착 공간(22)은 상기 케이스(20)의 일 면에 형성할 수 있다. 일례로, 상기 윈도우 장착 공간(22)은 상기 케이스(20)의 일 면에 사각형상의 개방된 공간으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 윈도우 장착 공간(22)은 윈도우(3)와 대응되는 형상으로 상기 케이스(20)의 일 면 중 일부를 잘라내어 개방 형성할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 케이스(20)는 적어도 세 벽을 가지도록 형성할 수 있다. 여기서, 후술할 회로기판이 인접하게 놓이게 되어 대응되는 벽을 제 1 벽이라 이름할 수 있다. 마찬가지로, 후술할 이차전지가 인접하게 놓이게 되어 대응되는 벽을 제 2 벽이라 이름할 수 있고, 후술할 하베스터가 인접하게 놓이게 되어 대응되는 벽을 제 3 벽이라 이름할 수 있다.Further, the
상기 윈도우(30)는 상기 윈도우 장착 공간(22)에 설치되며, 상기 센서모듈(1)에 빛이 입사되도록 형성할 수 있다. 상기 윈도우(30)는 투명재질로 형성할 수 있다. 따라서, 어느 공간에 조사되는 빛을 용이하게 센서모듈(1)이 받을 수 있다. 또한, 상기 빛은 상기 센서모듈(1)이 설치되는 공간에 존재하는 자연광, 발광장치 등에 의해 제공될 수 있다.The
이하에서는, 상기 센서모듈(1)이 설치된 공간을 이용공간이라 이름한다. 상기 이용공간에 존재하는 빛은 상기 윈도우(30)에 입사되며, 후술할 하베스터(58)에 도달하여 에너지를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 윈도우(30)는 상기 하베스터(58)를 외부환경으로부터 보호할 수 있다. Hereinafter, the space where the
상기 베이스(10)는 상기 케이스(20)에 공기가 유동할 수 있도록 결합할 수 있다. 즉, 상기 케이스의 하측에서, 상기 케이스(20)와의 사이의 적어도 일부는 개구되도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 베이스(10)는 상기 케이스(20)의 하단부와 이격되게 배치되어, 베이스 상부에 형성되는 후크(18)를 통해 상기 케이스(20)의 내측과 결합할 수 있다. 여기서, 상기 베이스(10)의 이격 배치 방향은 상기 케이스(20)의 중심방향 및 길이방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이해할 수 있다. The base 10 may be coupled to the
상기 이용공간의 공기는 상기 케이스(20)와 베이스(10)가 형성하는 사이공간으로 유입 또는 유출할 수 있다. 여기서, 상기 사이공간은 상기 후크(18)와 상기 케이스 내측이 결합된 부분을 제외한 개방 공간으로 이해할 수 있다. 상기 케이스(20)와 베이스(10)가 형성하는 사이공간은 하유동공간(4)이라 이름한다. The air in the utilization space can flow into or out of the space formed between the
상기 베이스(10)는 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 베이스(10)는 상기 케이스(20)의 하단부 둘레가 형성하는 모양, 즉, 케이스(20)의 개방된 하측 가상의 면 모양과 대응되는 모양으로 베이스의 상면 및 하면을 형성할 수 있다. 이 경우, 케이스(20)와 베이스(10)는 일체감을 형성하여 센서모듈(1)의 심미감을 향상시킬 수 있다. The base 10 may have various shapes. For example, the
또한, 상기 베이스(10)는 끝이 잘린 삼각뿔 형상을 가질 수 있다. 상기 끝이 잘린 삼각뿔 형상을 가지는 경우, 베이스의 상면과 하면을 연결하는 모서리를 포함하는 측면은 일정 곡률을 가지도록 내측방향으로 휘어지는 곡면으로 형성할 수 있다. 이에 더하여, 베이스(10)의 상면 및 하면의 삼각형상은 꼭짓점이 일정 곡률을 갖도록 라운드진 형상을 가지도록 형성할 수 있다. In addition, the
상기 버튼(40)은 상기 케이스(20)에 공기가 유동할 수 있도록 결합할 수 있다. 즉, 상기 케이스의 상측에서, 상기 케이스(20)와의 사이의 적어도 일부는 개구되도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 버튼(40)은 상기 케이스(20)의 상단부와 이격되게 배치되어, 버튼(40)의 하부테두리에 형성되는 연결고리(42)를 통해 상기 케이스의 내측과 결합할 수 있다. 여기서, 상기 버튼(40)의 이격 배치 방향은 상기 케이스(20)의 중심방향 및 길이방향 중 적어도 어느 하나의 방향으로 이해할 수 있다. 예를 들어, 상기 버튼(40)을 상기 케이스(20)의 개방된 상면의 면적보다 작도록 형성하여 상기 케이스(40)와 결합함으로써 공기의 유동 공간을 확보할 수 있다. 즉, 상기 버튼(40)은 다양한 형상으로 형성할 수 있다. The button (40) can be coupled to the case (20) so that air can flow. That is, at least a part of the space between the
상기 이용공간의 공기는 상기 케이스(20)와 버튼(40)이 형성하는 사이공간으로 유입 또는 유출할 수 있다. 여기서, 상기 사이공간은 상기 연결고리(42)와 상기 케이스 내측이 결합된 부분을 제외한 개방 공간으로 이해할 수 있다. 상기 케이스(20)와 버튼(40)이 형성하는 사이공간은 상유동공간(3)이라 이름한다.The air in the use space can flow into or out of the space formed between the
즉, 상기 이용공간의 기체는, 상기 상유동공간(3) 유입하여 상기 하유동공간(4)으로 유출하거나 상기 하유동공간(4)으로 유입하여 상기 상유동공간(3)으로 유출함으로써, 센서모듈 내부의 공간을 유동할 수 있다. 따라서, 상기 센서모듈(1)은 상기 설치된 공간의 기체를 이용하여 온도, 습도 등을 감지할 수 있다. (도1 및 도 2의 화살표 참조)That is, the gas in the utilization space flows into the
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 케이스(20)는 윈도우 장착 공간(22)이 형성되는 전면케이스(21), 상기 전면케이스(21)와 결합하는 제 1 보조케이스(23) 및 제 2 보조케이스(24)를 포함할 수 있다.2 and 3, the
상기 전면케이스(21)는 상기 케이스(20)의 어느 일 면에 개방 공간을 제공하도록 형성할 수 있다. 상기 제 1 보조케이스(23) 및 제 2 보조케이스(24)는, 상기 전면케이스(21)의 양쪽으로 연장되어 한 쌍을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 전면케이스(21)의 일 측단부는 상기 제 1 보조케이스(23)와 결합되며, 타 측단부는 상기 제 2 보조케이스(24)와 결합할 수 있다. 또한, 상기 제 1 보조케이스(23) 및 제 2 보조케이스(24)는 상기 전면케이스(21)와 결합하지 않은 측 단부에 결합하여 삼각 기둥 형상을 형성할 수 있다.The
상기 케이스(20)가 형성하는 삼각기둥의 각 꼭짓점은 일정 곡률을 가지도록 라운드진 형상으로 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 전면케이스(21), 제 1 보조케이스(23) 및 제 2 보조케이스(24)가 상호 결합되는 측 단부에는 곡면을 가지는 보조 케이스가 추가 결합되어 라운드진 형상의 삼각기둥을 형성할 수 있다. Each corner of the triangular column formed by the
상기 전면케이스(21)는 윈도우 장착 공간(22)이 형성되어 윈도우(30)와 결합할 수 있다. 즉, 상기 윈도우(30)는 상기 전면케이스에 제공되는 것으로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 윈도우(30) 내부에 후술할 하베스터가 놓이도록 할 수 있다. 또한, 상기 전면케이스(21)는 앞서 이름한 제 3 벽과 대응되는 개념으로 이해할 수 있다. 한편, 상기 윈도우 장착 공간(22)의 형성 위치는 제한되지 않는다.The
상기 제 1 보조케이스(23)는 후술할 회로기판과 마주보도록 대응되는 케이스(20)로 이해할 수 있다. 이는 앞서 이름한 제 1 벽과 대응되는 개념으로 이해할 수 있다. The first
상기 제 2 보조케이스(24)는 후술할 이차전지와 마주보도록 대응되는 케이스(20)로 이해할 수 있다. 이는 앞서 이름한 제 2 벽과 대응되는 개념으로 이해할 수 있다. The second
상기 케이스(20)는 개방된 상면의 일부를 차폐하는 스커트(25)을 더 포함할 수 있다. 상기 스커트(25)는 상기 케이스(20)의 상단부 둘레를 따라 케이스의 중심 방향으로 연장하여 형성할 수 있다. 이 때, 연장 길이는 케이스(20)의 상면 전부가 차폐되지 않도록 적절한 길이로 선택될 수 있다. 따라서, 상기 케이스(20)의 상면은 개방상태가 유지되도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 스커트(25)에 버튼(40)이 결합하더라도 공기의 유동 경로인 상유동공간(3)이 유지될 수 있다. The
또한, 상기 스커트(25)는, 보다 원활한 공기 유동 경로를 제공할 수 있도록, 케이스(20)의 상면의 둘레로부터 케이스 중심을 향해 내측으로 휘어지는 벤딩면을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 스커트(25)는 사용자가 버튼(40)을 가압하는 경우 상기 버튼(30)이 안착할 수 있도록 안착면을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 안착면은 상기 벤딩면의 끝단으로부터 수평방향으로 연장하여 형성할 수 있다. 이와 같은 형상을 가지는 스커트(35)는, 상기 버튼(40)을 케이스(20)의 상단부보다 낮은 위치에 형성되도록 하여 센서모듈(1)의 크기를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 센서모듈(1)의 일체감을 통하여 심미감을 더욱 향상시킬 수 있다. The
상기 버튼(40)은, 가압에 의하여 하방으로 이동하는 경우 상기 스커트(25)의 벤딩면과 안착면에 의해 지지됨으로써, 일정 길이 이상을 이동할 수 없도록 제한할 수 있다. 즉, 상기 버튼(40)의 하방 최대 이동거리는 상기 스커트(25)에 버튼(40)이 도달하여 맞닿게 되는 길이로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 스커트(25)는 가압되는 버튼(40)을 지지하기 때문에 가압력에 의한 기기의 파손 위험을 막아주는 이점을 가질 수 있다. When the
상기 스커트(25)는 상기 버튼(40)과 결합을 이루기 위한 수용홈(26)을 포함할 수 있다. 상기 수용홈(26)은 상기 케이스(20)에 제공되어 후술할 연결고리(42)가 적어도 상기 케이스(20)의 연장방향을 따르는 이동을 허용할 수 있도록 형성할 수 있다.The
상기 수용홈(26)이 형성되는 위치, 개수 및 형상은 제한이 없다. 다만, 센서모듈(1)의 내부를 통과하는 공기는 상기 스커트(25)와 버튼(40)의 결합으로 인하여 유동 경로가 차폐됨으로써 유동이 정지되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 스커트(25)와 버튼(40)의 결합 부분에 해당하는 상기 수용홈(26)은 공기의 유동경로를 확보할 수 있도록 형성하는 것이 바람직 할 것이다. 일례로, 상기 수용홈(26)은 상기 스커트(25)의 내측 면에 함몰되어 형성할 수 있다. 또는, 상기 스커트(25)의 안착면으로부터 하방으로 돌출되어 형성할 수 있다. 이 때, 상기 수용홈(26)의 크기는 공기 유동의 간섭을 최소화할 수 있는 상대적으로 작은 크기로 형성하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 센서모듈(1)의 내부를 통과하는 공기는 상유동공간(3)으로 유동 경로를 유지할 수 있어 공기의 순환을 이룰 수 있다. The position, number, and shape of the receiving groove 26 are not limited. However, the air passing through the inside of the
한편, 사용자의 버튼(40) 조작 과정 시, 사용자의 가압으로 상기 스커트(25)에 도달한 버튼(40)은 스프링 등의 탄성장치에 의해 복원력을 제공받아 원 위치로 복귀할 수 있다. 이 때, 탄성력에 의해 버튼(40)이 이탈하는 것을 막을 수 있도록, 상기 수용홈(26)과 후술할 버튼(40)의 연결고리(42)가 결합할 수 있다.On the other hand, when the user operates the
상기 스커트(25)는 회로기판(50)을 고정시키는 기판리브(27)을 더 포함할 수 있다. 상기 기판리브(27)는 상기 케이스(20)내측으로 스커트(25)의 하면에 설치할 수 있다. 즉, 상기 안착면의 하면에 설치할 수 있다. The
상기 센서모듈(1)은 소형이기 때문에 사용자가 용이하게 회전할 수 있으며 설치 환경에 따라 다양한 방향으로 설치될 수 있다. 따라서, 회로기판을 상부, 하부 양 방향에서 잡아주도록 고정함으로써 파손을 방지하고 센서모듈(1)의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 회로기판(50)의 안정적인 고정을 통해 센서모듈(1)의 동작 신뢰성도 향상시킬 수 있다. Since the
상기 버튼(40)은 상기 스커트(25)와 결합할 수 있도록 형성되는 연결고리(43)와, 버튼(40)의 상면을 구성하는 가압면(41)을 포함할 수 있다.The
상기 연결고리(43)는 상기 버튼(40)의 테두리부에 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 버튼(40)의 하단부 또는 상기 버튼(40)의 하부 테두리부로부터 외측 방향으로 돌출하여 형성할 수 있다. 따라서, 상기 연결고리(43)는 상기 스커트(25)의 수용홈(26)과 결합할 수 있다. 또한, 상기 연결고리(43)와 수용홈(26)은 상기 버튼(40)의 상하 이동이 가능하도록 결합할 수 있다.The linking ring 43 may be provided at the rim of the
상기 연결고리(43)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 연결고리(43)는 상기 버튼(40)의 하단부에서부터 상기 수용홈(26)과 결합되는 끝 단부까지, 곡률을 이루도록 하방으로 휘어져 형성할 수 있다. 그리고, 휘어진 형상을 갖는 연결고리(43)의 최 하단부가 상기 수용홈(26)에 함몰되어 형성되는 일면에 안착되고, 상기 연결고리(43)의 끝 단부는 상기 수용홈(26)의 내부로 걸림이 이루어지면서 상기 버튼(40)의 제한된 상하이동을 가능하게 할 수 있다. The linking ring 43 may have various shapes. For example, the linking ring 43 may be bent downward to form a curvature from the lower end of the
상기 가압면(41)은 다양한 형상 및 재료로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 가압면(41)은 투명 플라스틱, 고무 등의 재료를 이용하여 내구성을 확보할 수 있으며, 사용자의 접촉이 용이하게 이루어 지도록 형성할 수 있다. The
상기 버튼(40)은 LED 등의 발광소자(47)를 포함할 수 있다. 상기 발광소자(47)는 버튼(40)의 인접위치에 놓이며, 센서모듈(1)의 동작상태에 따라 발광하여 동작상태를 표시할 수 있다. 일례로, 상기 버튼(40)의 내부에 상기 발광소자(47) 및 감지 센서를 설치하여, 사용자가 버튼(40)을 누르는 경우 상기 가압면(41)의 색이 변하도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 가압면(41)은 투명재료로 형성할 수 있다. 또한, 사용자가 버튼(40)을 눌러 무선 통신이 연결되는 경우, 상기 가압면(41)의 색을 변화하도록 할 수 있다. 또한, 버튼(40)을 가압하여 회로기판에 전원이 연결된 상태에서만 발광소자(47)가 동작하도록 구성할 수 있다. 더하여, 상기 발광소자(47)는 상기 버튼(40)에 외력이 가하여지는 횟수에 의존하여 표시하는 상태를 다르게 조작할 수 있다. 즉, 상기 발광소자(47)는 무선 통신부와 외부 게이트웨이의 연결상태, 전원의 온/오프 상태 등을 표시하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 사용자는 버튼(40)의 색 변화를 통해 시각적으로 센서모듈(1)의 작동상태를 확인할 수 있으므로 편리하며, 제품의 심미감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The
상기 버튼(40)은 스위치(45)를 더 포함할 수 있다. 상기 스위치(45)는 상기 버튼(40)의 동작을 전기적 신호로 변환하여 회로기판(50)으로 전달할 수 있다. 즉, 상기 스위치(45)는 상기 버튼(40)의 동작에 연동되도록 설치할 수 있으며, 상기 회로기판(50)과도 연동되도록 설치할 수 있다. 따라서, 상기 버튼(40)은 상기 케이스(20)의 연장방향을 따르는 변형 또는 이동에 의해서 상기 스위치(45)를 누를 수 있다. 일례로, 상기 스위치(45)는 딥스위치(dip switch)일 수 있다. The button (40) may further include a switch (45). The
상기 스위치(45)는 회로기판(50)과 연결되어, 상기 버튼(40)이 가압을 받는 횟수에 따라 전기적 신호를 통해 회로기판(50)의 동작을 다양하게 수행할 수 있다. 일례로, 상기 버튼(40)이 한번 가압되는 경우는 회로기판(50)에 전원을 연결하도록 신호를 전달할 수 있으며, 두 번 가압되는 경우는 회로기판(50)의 무선 통신부가 외부의 게이트웨이와 페어링을 이루도록 신호를 전달할 수 있다. 세 번 가압되는 경우는 페이링을 해제하는 신호를 전달할 수 있고, 네 번 가압되는 경우에는 회로기판(50)의 전원을 끊는 신호를 전달할 수 있다. 또 다른 일례로, 사용자가 상기 버튼(40)을 처음 누르는 경우 회로기판(50)의 전원이 온(on)상태가 되어 이차전지로부터 전력을 공급받을 수 있으며, 사용자가 다시 한번 버튼(40)을 누른다면, 전원이 오프(off)상태가 되어 상기 회로기판(50)으로의 전력 공급을 중단할 수 있다. 또 다른 일례로, 상기 발광소자와 연동되어. 상기 버튼(40)을 한 번만 누른 경우, 온도 및 습도를 감지하는 센서부를 동작할 수 있으며, 상기 발광소자는 어느 하나의 색으로 표시할 수 있다. 상기 발광소자의 빛이 들어온 이후, 상기 버튼(40)을 다시 다양한 횟수로 조작하면서 센서부의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 상기 버튼(40)을 두 번 누른경우, 무선통신을 수행하는 무선 통신부를 작동할 수 있으며, 상기 발광소자는 또 다른 색으로 무선 통신부 제어동작의 준비를 표시할 수 있다. 상기 발광소자의 빛이 들어온 이후, 상기 버튼(40)을 다시 다양한 횟수로 조작하면서 여러 방식의 무선 통신 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 버튼(40)의 조작에 따라 상기 센서부 및 무선 통신부의 동작을 제어할 수 있다. 이 외의 경우에도, 상기 발광소자(47)와 버튼(40)은 연동하여, 버튼의 가압 횟수에 따라 다양한 방식의 회로기판(50) 제어를 수행할 수 있을 것이다. The
상기 버튼(40)은 내부에 스프링 등의 탄성부재를 포함할 수 있으며, 상기 탄성부재는 버튼(40)의 가압 후 기존의 위치로 복귀할 수 있도록 복원력을 제공할 수 있다. 일례로, 사용자가 가압면(41)을 눌러서 압력을 가하는 경우, 버튼(40)은 스위치(45)를 통하여 회로기판(50)의 전원을 온 상태로 만든 후, 다시 원래의 위치로 복귀할 수 있다, 사용자는 다시 한번 가압면(41)을 눌러 압력을 가하는 경우, 버튼(40)은 스위치(45)를 통하여 회로기판의 전원을 오프 상태로 만든 후 원래의 위치로 복귀할 수 있다.The
상기 센서모듈(1)은 사용자가 버튼(40)을 눌러주는 간단한 동작만으로 회로기판(50)의 전원 연결 및 무선 통신 연결까지 이룰 수 있게 되므로 사용자 편의성이 향상되는 장점이 있다. The
상기 베이스(10)는 베이스의 하부를 구성하는 지지베이스(11)와 베이스의 상부를 구성하는 설치베이스(12)를 포함할 수 있다.The base 10 may include a
상기 지지베이스(11)는 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 지지베이스(11)는 끝이 잘린 삼각뿔 형상을 가질 수 있다. 더하여, 측면 및 꼭짓점이 곡률을 갖도록 라운드진 형상을 가질 수 있다. 이 때, 상기 지지베이스(11)의 하면은 상면보다 넓이가 넓은 면으로 지지베이스(11)의 바닥면과 동등하게 이해할 수 있다. The
이하에서는, 상기 지지베이스(11)가 끝이 잘린 삼각뿔 형상을 가진 것을 기준으로 설명한다. Hereinafter, the
상기 지지베이스(11)의 바닥면은 지지면(13)과 상승면(14)으로 구성할 수 있다.The bottom surface of the
상기 지지면(13)은, 센서모듈(1)을 직립 설치하는 경우 안정적인 지지를 위하여 상기 지지베이스(11)의 하단부를 따라 외부의 면과 맞닿도록 편평하게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 지지면(13)은 직립된 센서모듈(1)을 하부에서 안정적으로 지지할 수 있다. 일례로, 상기 센서모듈(1)은 실내 공간의 책상 등에 설치할 수 있으며, 이 때, 상기 베이스(10)의 하부를 구성하는 지지베이스(11)와 책상이 맞닿도록 설치되어 센서모듈(1)을 직립시킬 수 있다. 즉, 상기 지지베이스(11)의 바닥면에 형성된 지지면(13)과 책상이 맞닿아 센서모듈(1)을 안정적으로 지지할 수 있다. 이와 같이, 상기 베이스(10)가 직립된 센서 모듈(1)을 지지하는 경우, 상기 센서모듈(1)을 탁상형 센서모듈(1)이라 이름할 수 있다. 한편, 상기 센서모듈(1)이 쇼케이스 등의 벽면에 설치되는 경우를 벽걸이형 센서모듈(1)이라 이름할 수 있다. 상기 벽걸이형 센서모듈(1)은 베이스(10)와 버튼(40)이 수평한 방향을 이루도록, 즉, 센서모듈(1)의 길이방향이 벽면에 수평하도록 설치할 수 있다. The
상기 상승면(14)은 상기 지지베이스(11)의 바닥면이 외부의 면과 맞닿지 않도록 상방으로 함몰 형성할 수 있다. 여기서 외부의 면이란, 탁상형 센서모듈(1)을 설치하는 경우 지지면(13)과 맞닿는 어느 물체 또는 공간의 일 면으로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 상승면(14)은 외부의 면으로부터 이격될 수 있다. The raised
또한, 상기 상승면(14)은 외부의 장치와 센서모듈(1)이 안정적으로 연결할 수 있도록 가이드하는 장치연결구멍(15)을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 장치연결구멍(15)은 USB가 삽입되도록 형성할 수 있다. 이 때, 장치연결구명(15)의 형상은 USB장치에 대응하도록 형성할 수 있다. 따라서, 후술할 회로기판의 USB포트와 USB장치가 상기 장치연결구멍(15)을 통해 안정적으로 연결되도록 가이드 할 수 있다.The elevating
또한, 상기 상승면(14)은 사용자가 회로기판의 리셋 버튼을 누를 수 있도록 가이드하는 리셋구멍(16)을 형성할 수 있다. 일례로, 사용자는 상기 리셋구멍(16)에 도구를 삽입하여 회로의 리셋 버튼을 누를 수 있다. 이 경우, 센서모듈(1)은 초기화될 수 있다. In addition, the elevating
후술할 회로기판은 회로기판에 설치되는 USB포트 및 리셋 버튼이 상기 장치연결구멍(15)과 리셋구멍(16)에 대응되도록 상기 베이스(10)에 장착될 수 있다. A circuit board to be described later may be mounted on the base 10 such that a USB port and a reset button provided on the circuit board correspond to the
상기 상승면(14)은 탁상형 센서모듈(1)의 경우에도 외부의 면과 맞닿지 않도록 형성되기 때문에, 상기 장치연결구멍(15) 및 리셋구멍(16)의 파손위험이나 오염위험 등으로부터 보호할 수 있는 장점이 있다. Since the elevating
상기 설치베이스(12)는 상기 지지베이스(11)의 상단부로부터 연장하여 형성할 수 있다. 상세히, 상기 설치베이스(12)는 상기 지지베이스(11)의 상면의 테두리를 따라 상측 방향으로 연장하여 형성할 수 있다. 여기서, 상측 방향은 베이스(10)의 높이 방향 또는 베이스(10)로부터 버튼(40)을 향하는 방향으로 이해할 수 있다. The mounting
상기 설치베이스(12)는 상기 지지베이스(11)의 상면 테두리를 따라 상측 방향으로 연장하여 형성하기 때문에, 내부에 공간을 형성할 수 있다. Since the mounting
상기 설치베이스(12)의 내부 공간을 설치공간(17)이라 이름한다. 상세히, 상기 지지베이스(11)의 상면은 상기 설치공간(17)의 바닥을 이루며, 상기 설치베이스(12)는 상기 설치공간(17)의 외벽을 이룰 수 있다. The internal space of the
상기 설치베이스(12)는 상기 케이스(20)의 내측과 결합할 수 있는 후크(18)를 포함할 수 있다. 상기 후크(18)는 상기 설치베이스(12)의 일 면으로부터 외측 방향으로 돌출되어 형성할 수 있다. 일례로, 상기 설치베이스(12)가 상하가 뚫린 삼각기둥의 형상을 가지는 경우, 상기 후크(18)는 각각의 외면에 ㄱ자형으로 돌출하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 설치베이스(12)의 외면의 상단부에서 외측방향으로 수직하게 연장되어 형성할 수 있다.The mounting
상기 후크(18)는 상기 케이스(20)의 내측과 걸림 동작을 통해 결합할 수 있다. 상세히, 상기 케이스(20)에 상기 설치베이스(12)가 삽입되며, 삽입 과정에서 상기 설치베이스(12)로부터 외측으로 돌출 형성된 상기 후크(18)는 상기 케이스(20)에 의해 내측 방향으로 압력을 받을 수 있다. 따라서, 상기 후크(18)의 상부는 캐이스(20)의 가압방향으로 기울어질 수 있다. 이 때, 후크(18)도 탄성력에 의하여 원래 상태로 되돌아 오기 위해 케이스의 내측면을 가압할 수 있다. 이 후, 상기 케이스(20)의 내측면에 형성된 홈에 후크(18)가 도달하게 되고 상기 후크의 탄성력에 의해 걸림이 이루어질 수 있다. 이와 같은 과정을 후크의 걸림 동작으로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 후크(18)의 걸림 동작을 통하여 상기 케이스(20)와 베이스(10)는 결합할 수 있다.The hook 18 can be engaged with the inside of the
상기 후크(18)는 걸림 동작을 위해 탄성력을 갖는 재질로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 후크(18)는 플라스틱 등의 재료로 이루어 질 수 있다.The hook 18 may be formed of a material having an elastic force for the latching operation. For example, the hook 18 may be made of a material such as plastic.
또한, 상기 설치베이스(12)의 일 면에는 돌출된 후크(18)의 양 측단부와 맞닿는 위치에 홈이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 홈은 후크(18)의 양 측단부와 맞닿는 설치베이스(12)의 두 지점에 형성될 수 있다. 상기 두 지점에서, 상기 홈은 설치베이스(12)의 상단부로부터 하방으로 오목하게 파이도록 형성할 수 있다. 따라서, 상기 홈을 통하여 상기 후크(18)는 케이스(20)의 가압에 의해 용이하게 기울어질 수 있으므로 상기 걸림 동작을 수월하게 할 수 있는 장점이 있다.In addition, a groove may be formed on one surface of the mounting
상기 후크(18)는 메인후크(18a), 제 1 보조후크(18b), 제 2 보조후크(18c)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 후크(18)는 설치베이스(12)의 형상에 따라 복수 개로 형성할 수 있다. The hook 18 may include a
상기 메인후크(18a)는 상기 윈도우 장착 공간(22)을 형성하는 상기 케이스(20)의 일 면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 메인후크(18a)는 전면케이스(21)와 결합할 수 있다. 상세히, 상기 메인후크(18a)는 상기 전면케이스(21)의 내측 면에 함몰 형성된 홈과 상기 후크의 걸림 동작을 통해 결합할 수 있다. The
상기 메인후크(18a)는 하베스터를 장착할 수 있는 하베스터 수용부(19)를 포함할 수 있다. 상기 하베스트 수용부(19)는 메인후크(18a)의 상면에 형성할 수 있다.The
상기 제 1 보조후크(18b)는 상기 케이스(20)의 일 면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 보조후크(18b)는 상기 제 1 보조케이스(23)의 내측 면에 함몰 형성된 홈과 상기 후크의 걸림 동작을 통해 결합할 수 있다. 즉, 상기 제 1 보조후크(18b)는 상기 설치공간(17)에 설치되는 회로기판(50)과 상대적으로 가장 가까운 위치에 형성된 후크로 이해할 수 있다. The first
상기 제 2 보조후크(18c)는 상기 케이스(20)의 일 면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 보조후크(18c)는 상기 제 2 보조케이스(24)의 내측 면에 함몰 형성된 홈과 상기 후크의 걸림 동작을 통해 결합할 수 있다. 상기 제 2 보조후크 및 상기 제 2 보조케이스는 상기 설치공간(17)에 장착되는 이차전지(57)와 상대적으로 가장 가까운 위치에 형성되는 후크 및 케이스로 이해할 수 있다.The second
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 베이스에 장착되는 일부 구성을 보여주는 분해도이다.FIG. 4 is an exploded view showing a part of the structure mounted on the base of the sensor module according to the embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 센서모듈(1)은 상기 베이스(10)에 각각 장착되는 회로기판(50), 이차전지(57), 하베스터(58)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
상기 회로기판(50)은 상기 베이스(10)에 장착되어 상기 설치공간(17)에 놓일 수 있다. 상기 회로기판(50)은 전원이 연결되는 경우, 설치 공간의 온도, 습도 등을 감지하며, 감지된 정보를 전송하도록 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 상기 회로기판(50)은 상기 제 1 벽에 대응하여 케이스(20) 내부 공간에 놓일 수 있다. 일례로, 상기 회로기판(50)은 상기 제 1 보조후크(18b)가 형성된 설치베이스(12)의 내면을 따라 삽입되어, 상기 지지베이스(11)의 상면에 장착할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 보조후크(18b)가 형성된 설치베이스(12)의 내면을 기판장착면이라 이름할 수 있다.The
상기 회로기판(50)은 온도, 습도 등을 감지하는 센서부(51), 감지된 정보를 무선통신을 통해 전송하는 무선통신부(53), USB장치와 연결을 이루는 USB포트(59)를 포함할 수 있다.The
상기 회로기판(50)은 회로를 구성하는 칩 등의 부품이 장착되는 C면(component side)과 상기 C면의 정반대 면으로 상기 부품의 납땜이 이루어지는 S면(solder side)으로 양 면을 구성할 수 있다. The
상기 센서부(51)는 온도, 습도 등을 감지하기 위한 온습도센서를 포함할 수 있다. 상기 온습도센서는 칩(chip)으로 이루어지며 회로기판의 C면(54)에 설치할 수 있다. The
상기 무선통신부(53)는 무선통신을 수행하는 안테나부(53a)와 통신칩(53b)를 포함할 수 있다. 상기 안테나부(53a)는 상기 회로기판(50)에 패턴으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 안테나부(53a)는 회로기판의 패턴으로 상기 C면(54)에 인쇄되어 설치될 수 있다. The
상기 통신칩(53b)은 회로기판(50)의 부품 장착면인 C면에 설치할 수 있다. 상기 무선통신부(53)는 zigbee, 블루투스, 와이파이 등의 통신방식으로 무선통신을 수행할 수 있다. 상기 회로기판(50)은 케이스(20)의 내부에서 유동하는 공기의 원활한 유동을 위하여 절단부(52)를 형성할 수 있다. 일례로, 상기 절단부(52)는 상기 회로기판(50)의 상부에 기판리브(27)와 결합하는 부분을 제외한 일정 면적을 잘라내어 공기의 통로를 넓혀줄 수 있다. 따라서, 상유동공간(3)과 연통되어 이루어지는 공기의 순환이 용이해지므로 온도, 습도 등을 감지하는 것이 수월해질 수 있다.The
상기 USB연결 포트(59)는 상기 베이스(10)의 장치연결구멍(15)에 대응되도록 설치할 수 있다. 즉, 상기 회로기판(50)은 상기 USB연결포트(59)가 장치연결구멍(15)이 형성된 위치에 맞춰지도록 베이스(10)에 장착할 수 있다. 일례로, 상기 USB연결포트(59)는 회로기판(50)의 하부에 설치되어, 상기 베이스(10)에 회로기판(50)의 하단부가 장착되도록 설치할 수 있다. 따라서, 장치연결구멍(15)을 통해 USB장치가 외부에서 삽입되고, 삽입된 USB장치는 USB연결포트에 연결할 수 있다. The
상기 이차전지(57)는 상기 제 2 벽에 대응되도록 케이스(20)의 내부 공간에 놓일 수 있다. 또한, 상기 이차전지(57)는 베이스(10)에 장착되어 설치공간(17)에 놓일 수 있다. The
상기 이차전지(57)는 하베스터(58)에 연결되며, 상기 하베스터(58)로부터 전력을 공급받아 충전할 수 있다. 따라서, 상기 이차전지는 상기 회로기판(50)에 전원을 제공할 수 있다. 상기 이차전지(57)는 리튬 이온전지, NaS전지, 레록스 흐름전지 등을 포함할 수 있다. 다만, 상기 이차전지(57)는 자가방전이 일어나는 정도가 작아 휴대용 전자기기에 많이 사용되는 리튬 이온전지인 것이 바람직할 것 이다. The
상기 이차전지(57)는 회로 기판(50)의 비상용 전력공급장치로 이용할 수 있다. 일례로, 설치 공간에 빛이 존재한다면 하베스터를 통해 끊임없이 전기에너지를 생성할 수 있다. 그러나, 발광장치의 오프상태 등의 요인으로 빛을 공급받지 못하는 경우에도 온습도센서를 통한 감지가 필요한 때가 있는데 이 경우, 이차전지(57)를 통하여 회로기판은 전원을 공급받을 수 있다. 즉, 상기 이차 전지(57)는 회로에 전원을 제공할 수 있다. 한편, 이차전지(57)가 없다 하더라도 하베스터(58)를 통한 자체적인 전력수급으로 상기 회로기판(50)에 전원을 제공할 수도 있다. The
또한, 이차전지(57)가 방전되는 경우, 회로기판(50)의 USB포트(59)를 통해서 전류를 역방향으로 흐르게하여 이차전지(57)를 충전시킬 수도 있다. 또한, 이차전지(57)가 완전 방전되는 경우 USB장치를 이용하여 전력을 회로기판(50)에 공급하는 것도 가능할 것 이다.When the
한편, 이차전지(57)는 충전을 위해 충전회로(56)를 포함할 수 있다. 상기 충전회로는 하베스터에서 받은 전력의 전압을 변화하여 이차전지(배터리)를 충전하는 컨버터를 구비할 수 있다. On the other hand, the
상기 하베스터(58)는 솔라셀(solar cell)등을 포함할 수 있다. 상기 솔라셀(solar cell)은 쇼케이스의 조명으로부터 에너지를 수집하여 이차전지(57)를 충전한다. 쇼케이스가 매우 밝은 조명을 유지하고 있는 점을 감안하면, 솔라셀을 통한 에너지 수집은 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 센서모듈(1)의 솔라셀은 센서모듈(1)이 페어링 되었는지 여부 및 센서모듈(1)의 작동 여부와 관계 없이 지속적으로 에너지를 수집하여 이차전지(57)를 충전할 수 있다.The
상기 솔라셀은 상기 윈도우(30)를 통해 입사하는 빛을 이용하여 전기에너지(전력)을 생산할 수 있다The solar cell can generate electric energy (electric power) using light incident through the
상기 하베스터(58)는 베이스(10)의 하베스트 수용부(19)에 장착할 수 있다. 상기 하베스터 수용부(19)가 하베스터(58)를 장착하기 위해 형성한 홈이 이루는 공간을 하베스터 수용공간(19a)이라 이름한다. 상기 하베스터 수용공간(19a)에 하베스터의 하단면이 장착되고 지지됨으로써, 상기 베이스(10)에 하베스터(58)가 장착될 수 있다.The
또한, 상기 하베스터(58)는 상기 제 3 벽에 대응되도록 상기 케이스(20)의 내부 공간에 놓일 수 있다. 즉, 상기 하베스터(58), 이차전지(57) 및 회로기판(50)은 각각 상기 제 3 벽, 제 2벽 및 제 1 벽에 대응되도록 위치할 수 있다. In addition, the
또한, 상기 하베스터(58), 이차전지(57) 및 회로기판(50)은 삼각기둥 형상의 설치베이스(12)가 둘레를 따라 갖는 각각의 일 면에 대응되도록 베이스(10)에 장착할 수 있다. 상세히, 상기 하베스터(58)는 하베스터 수용부(19)가 형성된 설치베이스의 외면과 대응되어 평행한 방향으로 설치할 수 있고, 상기 이차전지(57)는 제 2 보조후크(18c)가 형성된 설치베이스의 내면에 대응되어 평행하게 설치공간(17)에 설치할 수 있으며, 상기 회로기판(50)은 제 1 보조후크(18b)가 형성된 설치베이스의 내면에 대응되어 평행하게 설치공간(17)에 설치할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈의 일부 구성을 보여주는 저면도이다. 도 5를 참조하여 센서모듈(1)의 내부를 통과하는 공기의 유동 특성을 설명한다.5 is a bottom view showing a part of the configuration of a sensor module according to an embodiment of the present invention. The flow characteristics of the air passing through the inside of the
도 5를 참조하면, 상기 센서모듈(1)은 내부로 공기가 유동하여 외부로 빠져나가는 공기의 순환을 이룰 수 있다. 일례로, 실내에 탁상형 센서모듈(1)이 설치되는 경우, 따뜻한 공기는 부피가 커지면서 상승하게 되고 차가운 공기는 하강하는 대류현상이 일어날 수 있다. 실내 공간의 책상 등에 설치되는 탁상형 센서모듈(1)은 쇼케이스에 주로 설치되는 벽걸이형 센서모듈(1)과 달리, 그 주위의 국소적인 공간만이 온도 조절을 하는 것이 아니라, 벽면으로 구획된 방(room)과 방 사이 또는 면적이 넓은 강당의 공간에서 주로 이용되므로 상기 대류현상을 통해 하유동공간(4)과 상유동공간(3)으로 공기가 유입, 유출할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
이하에서는, 센서모듈(1) 내부의 공기 유동과 관련하여 용이한 설명을 위해서, 공기는 하유동공간(4)으로 유입하여 상유동공간(3)으로 유출하는 것을 기준으로 설명한다. Hereinafter, for ease of explanation regarding the air flow inside the
상기 베이스(10)와 케이스(20)의 하단부의 사이공간에 형성되는 하유동공간(4)으로 유입하는 공기는, 후크(18)와 케이스(20)가 결합을 이룬 부분은 막혀있기 때문에, 케이스(20)의 꼭짓점을 이루는 라운드진 내면의 공간으로 집중적으로 유입할 수 있다. 한편, 케이스(20)의 내면에 밀착하여 유입되는 공기는 점착조건(no slip condition)에 의하여 유동 속도가 매우 떨어짐은 자명할 것이다. 또한, 유입된 공기는 윈도우에 거의 밀착되어 배치되는 하베스터(58), 이차전지(57), 회로기판(50)에 의해 유동에 방해를 받을 수 있다. 이 때, 공기는 케이스(20)의 내면과 상기 하베스터(58), 이차전지(57), 회로기판(50)이 각각 이루는 사이 공간으로 유동하여 상유동공간(3)에 도달하거나, 상기 하베스터(58), 이차전지(57), 회로기판(50)이 이루는 삼각형의 내부 공간으로 유동하여 상유동공간(3)에 도달할 수 있다. Since the portion of the air flowing into the
앞서 설명한 점착조건을 고려할 때, 고체에 의한 영향을 적게 받는 상기 하베스터, 이차전지, 회로기판이 마주보며 이루는 공간으로 유동하는 공기는 상기 케이스(20)의 내면과 가깝게 유동하는 공기보다 원활하고 빠르게 외부 공간으로 유출, 유입되어 순환을 이룰 수 있다. 따라서, 회로기판(50)의 C면(54)에 설치되는 센서부(51)는 케이스(20)의 내면이 아닌, 상기 하베스터(58)와 이차전지(57)를 바라보는 방향으로 설치하는 것이 바람직할 것 이다. 즉, 상기 센서부(51)는 케이스(20)의 중심축을 바라보는 방향에 설치되어야 공기의 원활한 유동에 의해 온도, 습도 등을 감지하기에 유리할 것 이다. 이는 회로기판(50)의 C면(54)이 케이스(20)의 중심축을 향하도록 베이스(10)에 설치되어야 하는 것으로 이해할 수 있다. 또는, 회로기판(50)의 S면은 상기 케이스(20)의 내측 면을 바라보도록 설치하는 것으로 이해할 수 있다. 또는, 회로기판(50)의 C면(54)은 이차전지(57) 또는 하베스터(58)를 바라보는 방향으로 설치하는 것으로 이해할 수 있다.Considering the above-described sticking conditions, the air flowing into the spaces formed by facing the harvester, the secondary battery, and the circuit board, which are less influenced by the solid, can flow smoothly and quickly from the air flowing close to the inner surface of the case It can flow into the space and flow into the space. Therefore, the
또한, 이차전지(57)와 하베스터(58)의 근처를 유동하는 공기는 열에 의하여 영향을 받을 수 있다. 일례로, 상기 이차전지(57)는 전원의 기능을 수행하며, 회로기판에 전력을 공급하면서 발열할 수 있다. 이 경우, 센서모듈(1)이 설치된 공간의 공기가 센서모듈(1)의 내부로 들어와 유동하는 것을 이용하여 온도와 습도 등을 감지하는 센서부(51)는, 감지되는 정보가 부정확해질 수 있는 위험이 있다. 따라서, 회로기판(50)에 설치되는 센서부(51)는 이차전지(57)와 하베스터(58)로부터 최대한 이격된 위치에 설치할 수 있다.Further, the air flowing in the vicinity of the
즉, 상기 회로기판(50)에 설치되는 센서부(51)는 정확한 온도, 습도 등을 감지하기 위하여, 상기 이차전지(57)보다 높은 위치에 설치할 수 있다. 일례로, 상기 회로기판(50)의 C면(54)의 중심점을 기준으로 X축과 Y축을 형성하여 가상의 사분면을 나누어 보면, 제 1 사분면 및 제 4 사분면은 상기 하베스터(58)와 회로기판(50)의 크기로 인해 공기의 유동 공간이 부족하며, 동시에, 하베스터(58)로부터 가까운 위치에 해당하므로 상기 센서부(51)의 설치위치로 바람직하지 않을 수 있다. 또한, 제 3 사분면은 이차전지(57)와 가까운 위치이므로 이차전지(57)의 열에 공기와 센서가 영향을 받을 수 있기 때문에 센서부(51)의 설치 위치로 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 이차전지(57) 및 하베스터(58)와 이격되며 상대적으로 정확한 온도, 습도 등을 감지하기 위해 제 2 사분면에 상기 센서부(51)를 설치하는 것이 바람직할 것이다. 정리하면, 상기 센서부(51)는 센서모듈(1) 또는 케이스(20)의 중심축을 향하는 방향으로 상기 이차전지(57)와 상기 하베스터(58)에 최대로 이격된 회로기판(50)의 위치에 설치할 수 있다.That is, the
한편, 상기 무선통신부(53)는 이차전지(57)로 인하여 전파 간섭을 받는 등의 무선 통신에 부정적인 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상기 안테나부(53a)는 상기 이차전지에서 멀어지도록 상기 회로기판의 상측 모서리에 인쇄될 수 있다. 또한, 상기 안테나부(53a)는 이차전지(57)보다 높은 위치에 패턴으로 설치되는 것이 바람직할 것이다. 즉, 상기 안테나부(53a)는 상기 이차전지보다 높은 위치에 상기 온습도센서와 이격되어 설치할 수 있다. 따라서, 상기 이차전지(57)로 인한 전파의 영향으로 불안정한 통신상태를 야기하는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈과 게이트웨이의 무선 연결을 나타낸 도면이다. 도 6을 통하여, 본 발명의 통신 동작을 설명한다.6 is a diagram illustrating a wireless connection between a sensor module and a gateway according to an exemplary embodiment of the present invention. 6, the communication operation of the present invention will be described.
도6를 참조하면, 센서모듈(1)에는 솔라셀 등의 에너지 하베스터(58), 상기 에너지 하베스터에 연결되어 수집된 에너지를 이차전지(57)에 충전 가능하게 변환하는 충전회로(56)가 구비된다. 상기 충전회로는 솔라셀에서 받은 전력의 전압을 변화하여 배터리를 충전하는 컨버터를 구비할 수 있다. 즉, 상기 충전회로는 솔라셀에서 얻은 전기에너지를 배터리 충전, 제어부 및 센서부 작동에 필요로 하는 전압으로 변환하는 전력 변환장치일 수 있다. 그리고 이차전지(57)는 제어부(55), 센서부(51) 및 무선통신부(53)가 필요한 전력을 공급한다. Referring to FIG. 6, the
본 발명의 센서모듈(1)은 컴팩트한 사이즈로 구성된 포터블 센서모듈로서, 쇼케이스의 진열대의 천장부에 설치되거나 바닥에 놓여지는 등 다양한 위치에 설치될 수 있다.The
센서모듈(1)의 솔라셀(solar cell)은 쇼케이스의 조명으로부터 에너지를 수집하여 이차전지(57)를 충전한다. 쇼케이스가 매우 밝은 조명을 유지하고 있는 점을 감안하면, 태양전지를 통한 에너지 수집은 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 센서모듈(1)의 솔라셀은 센서모듈(1)이 게이트웨이(60)와 페어링 되었는지 여부 및 센서모듈(1)의 작동 여부와 관계 없이 지속적으로 에너지를 수집하여 이차전지(57)를 충전한다. 가령 센서모듈(1)의 전원스위치가 off 로 되어 있는 경우에도, 솔라셀과 충전회로(56)는 지속적으로 작동하여 이차전지(57)를 충전할 수 있다. The solar cell of the
상기 센서모듈(1)은 전원 스위치로 구성되는 스위치부(45)를 포함할 수 있다. 상기 스위치부(45)는 스위칭 동작을 통해 상기 이차전지(57)로부터 회로를 작동시키기 위한 전원을 연결시키거나 단절시킬 수 있다. 전원이 연결되는 경우, 상기 센서모듈(1)은 무선 통신을 수행할 수 있다. The
상기 스위치부(45)의 동작은, 사용자의 버튼(40)조작을 통해 이루어질 수 있다. 일례로, 사용자가 상기 버튼(40)을 가압하여 누름으로써 전원 스위치를 온(on) 또는 오프(off)할 수 있다. 상기 스위치부(45)의 전원 스위치가 온 상태인 경우, 상기 제어부(55)는 센서부(51) 및 무선 통신부(53)를 제어하여 온습도 감지와 통신 동작을 수행할 수 있다.The operation of the
상기 제어부(55)는 게이트웨이(60)와 센서모듈(1)의 페어링, 그리고 무선통신부(53)와 게이트웨이(60) 사이의 통신을 제어한다. 상기 게이트웨이(60)와 센서모듈(1)은 지그비 또는 블루투스 등의 네트워크를 통해 페어링될 수 있으며, 제어부는 해당 센서모듈(1)과 페어링된 게이트웨이(60)의 정보를 저장한다. 또한 이렇게 페어링된 게이트웨이(60)의 정보는 갱신될 수 있다. 가령 센서모듈(1)에는 페어링 작업을 개시하거나 완료하기 위한 명령을 입력하는 페어링 버튼이 구비되어 있어서, 게이트웨이(60)와 페어링과 페어링 해제 및 갱신이 가능하다. The
한편, 상기 페어링이 이루어지는 경우, 센서모듈(1)에 설치된 LED을 통해 동작상태를 시각적으로 표시할 수 있다. On the other hand, when the pairing is performed, the operation state can be visually displayed through the LED provided in the
제어부(55)는 센서부(51)의 온도/습도 정보 취득 여부를 제어한다. 가령 무선통신부(53)와 게이트웨이(60)가 페어링된 상태인 경우, 제어부(55)는 센서부(51)로 하여금 온도 및 습도 정보를 취득하도록 한다(물론 반대로, 센서모듈과 게이트웨이가 페어링되지 않은 상태라면 센서부를 작동시키지 않을 것이다).The
센서부(51)는 온도 및/또는 습도를 측정하여 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(55)로 전달한다. 상기 센서부의 온습도 측정은 소정의 시간 간격으로 이루어지거나 연속적으로 이루어질 수 있다. The
상기 제어부(55)는 센서부(51)에서 전달받은 온습도 정보를, 무선통신부(53)를 통해 페어링된 게이트웨이(60)로 송신할 수 있다. The
상기 게이트웨이(60)는 페어링된 센서모듈(1)의 식별코드 또는 ID와, 해당 센서모듈로부터 수신 받은 온습도 정보를 중앙제어부(65)에 전달한다. 그리고 중앙제어부(65)는 페어링된 센서모듈(1)의 식별코드와 온습도 정보를 이용하여 어떠한 쇼케이스(110)의 어떠한 구획의 온도를 얼마나 제어할 것인지 결정한다The
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈이 설치된 실내 공간을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하여 센서모듈이 사용되는 일 실시예를 설명한다.7 is a view showing an indoor space in which a sensor module according to an embodiment of the present invention is installed. One embodiment in which the sensor module is used will be described with reference to Fig.
도 7을 참조하면, 실내 공간(A,B,C)에는 제1공기조화기(101)와 제2공기조화기(102)가 설치되어 있다. 상기 실내 공간 A,B와 C는 벽으로 구획될 수 있다. Referring to FIG. 7, the
실내 공간 각각마다 설치되는 센서모듈(1)은, 설치된 실내공간에 조사되는 빛을 이용하여 전기에너지를 발생시킬 수 있고, 이를 통해, 전원 연결선이 필요 없이 독립적으로 작동할 수 있다. The sensor module (1) installed in each indoor space can generate electric energy by using the light irradiated to the installed indoor space, so that the sensor module (1) can operate independently without the power connection line.
상기 제1공기조화기와 제2공기조화기는 각각 게이트웨이(60)를 구비하며, 상기 게이트웨이(60)는 복수 개의 센서모듈과 동시에 연결될 수 있는 FFD(full function device)이다.The first air conditioner and the second air conditioner each have a
상기 제1공기조화기(101)의 게이트웨이(60)는 실내 공간 A, B에 설치된 복수의 센서모듈(1)과 페어링 된 상태에서 무선으로 연결되며, 이들은 각각 해당 공기조화기(101)의 토출구들(131,134)과 연관 지어진 상태로 게이트웨이(60)에 페어링될 수 있다.The
상기 제2공기조화기(102)의 게이트웨이(60)는, 실내 공간 C에 설치된 센서모듈(1)의 무선통신부(53)와 페어링 된 상태에서 무선으로 연결되며, 또한, 제 2공기조화기(102)의 토출구(131, 134)와 연관 지어진 상태로 페어링될 수 있다. The
상기 센서모듈(1)의 무선통신부(53)는 종단기기로서 RFD(redeced function device)일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 예시한 센서모듈(1)은 공기조화기 외의 다른 기기와는 연결될 필요가 없으므로, 전력 소모가 적고 간단한 RFD로 구성할 수 있다.The
상기 제1공기조화기(101)의 게이트웨이(60)와 제2공기조화기(102)의 게이트웨이(60)는 FFD이므로, 하위에 있는 복수 개의 센서모듈(30)은 물론 동위에 있는 게이트웨이(60)들 간에도 상호 페어링 될 수 있다. Since the
한편, 구획되지 않은 실내 공간에 실시 예와 같은 복수의 공기조화기가 설치되어 있는 경우, 상기 제2공기조화기(102)에 대응하여서는 센서모듈(1)이 페어링되지 않을 수도 있다. 그러나, 굳이 센서모듈(1)이 페어링되어 있지 않다 하더라도, 해당 토출구에 의해 공조되는 공간의 온습도 정보는, 제2공기조화기(102)와 이웃하여 설치된 제1공기조화기(101)와 연결된 센서모듈 중 상기 제2공기조화기(102)로부터 공조되는 공간 부근에 설치되는 센서모듈(1)로부터 얻을 수 있다. 즉, 제2공기조화기(102)는 게이트웨이(60)를 통해 제1공기조화기(101)의 게이트웨이(60)에 연결되어 있으므로, 제2공기조화기(102)는, 제1공기조화기(101)가 해당 공기조화기(101)와 연결된 센서모듈(304)로부터 제공받는 온습도 정보를 게이트웨이(60)들 간의 통신을 통해 전달받아, 제2공기조화기(102)의 토출구에 의해 공조되는 공간의 온습도 정보로서 활용할 수 있다.On the other hand, in the case where a plurality of air conditioners as in the embodiment are installed in the unseparated indoor space, the
구체적으로, 상기 실내공간 B 에 놓여진 센서모듈(1)은 제1공기조화기(101)와 페어링될 수 있다. 따라서, 제1공기조화기(101)의 토출구(134)를 통한 공조 제어는 상기 센서모듈(1)에서 측정된 온습도 정보에 근거하게 된다. 또한, 별도로 페어링된 센서모듈이 없는 제2공기조화기(102)의 토출구를 통한 공조 제어는, 제1공기조화기(101)의 센서모듈(1)에서 측정된 온습도 정보에 근거하여 이루어질 수 있다. 특히 이러한 방식의 온습도 정보 수집은, 이웃하는 공기조화기의 공조 공간이 서로 중첩되는 경우 적용하기 유리하다.Specifically, the
또한, 실내에 기거하는 사람은, 자신이 주로 있는 곳에 대응하는 공기조화기의 토출구와 관련 지어져 페어링된 센서모듈(1)을 들고 이동하여, 가령 자신이 주로 있는 공간인 사무실 책상 위에 센서모듈(1)을 올려 놓고 센서모듈(1)의 전원을 켜 놓을수 있다. 그러면 상기 센서모듈(1)의 제어부(55)는 센서부(51)에서 측정한 온습도 정보를 무선통신부(53)를 통해 해당 공간에 설치된 공기조화기에 제공하고, 상기 공기조화기는 이러한 온습도 정보에 근거하여 토출구에서 토출되는 공기의 양 등을 제어할 수 있다. The person living in the room moves with the paired
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 센서모듈이 구비된 쇼케이스, 외부 게이트웨이, 중앙제어부의 구성도이다. 도 8을 참조하여 센서모듈을 구비한 쇼케이스의 일 실시예 및 네트워크 시스템 구성을 설명한다.8 is a configuration diagram of a showcase, an external gateway, and a central control unit provided with the sensor module according to the embodiment of the present invention. An embodiment of a showcase having a sensor module and a network system configuration will be described with reference to FIG.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 센서 모듈(1)이 구비된 쇼케이스(110)는 네트워크 시스템을 구성할 수 있다. 상기 네트워크 시스템은 매장 내에 설치되어 있는 쇼케이스(110)들 내의 소정의 위치에 각각 온도와 습도를 측정하는 센서모듈(1)을 설치하고, 이들 센서모듈(1)을 무선으로 게이트웨이(60)에 페어링하여 연결하며, 상기 게이트웨이(60)와 중앙제어부(65)를 유선 또는 무선으로 네트워크 연결함으로써 완성된다.Referring to FIG. 8, the
복수 개의 센서모듈(1)은 쇼케이스(110) 내에서 온도와 습도를 모니터링해야 할 필요가 있는 구역에 설치된다. 가령 이러한 센서모듈(1)은 진열대의 각 층별로 하나씩 또는 2개씩 설치될 수 있다. 또한 네트워크 구축 후에도 센서모듈(1)의 위치 변경이나, 추가, 삭제는 자유롭게 이루어질 수 있다.A plurality of sensor modules (1) are installed in the area where the temperature and humidity need to be monitored in the showcase (110). For example, these
각각의 센서모듈(1)은 게이트웨이(60)와 무선으로 데이터를 송수신하며, 무선 데이터는 광학적, 전파적, 전기적 또는 전자기적으로 전달될 수 있다. 일례로, 각각의 센서모듈(1)은 개별적으로 게이트웨이(60)와 무선 통신할 수 있으며, 이러한 통신은 지그비 또는 블루투스에 의해 이루어질 수 있다. 상기 통신 방식은 이 외에도 적외선, WiFi 등 다양한 다른 방식이 적용될 수 있다. 다만 지그비와 블루투스를 적용하면 게이트웨이(60)와 센서모듈(1) 사이에 장애물이 있더라도 데이터가 우회 전달되고, 페어링 및 통신 반응 속도가 매우 빠르며, 전력 소모가 적다는 이점을 누릴 수 있다.Each
상기 센서모듈(1)에는 온도 및/또는 습도를 측정하는 센서부(51)가 구비되어 있어서, 센서모듈(1)이 쇼케이스(110) 내에서 위치한 구역의 온도와 습도를 측정하고, 이를 전기적 신호로 변환하여 게이트웨이(60)에 무선으로 제공할 수 있다. 그리고 게이트웨이(60)는 센서모듈(1)의
ID와 해당 센서모듈이 제공한 온도와 습도 정보를 중앙제어부(65)에 전송한다. 중앙제어부(65)는 센서모듈(1)의 ID를 통해 센서모듈이 설치된 쇼케이스 구역을 확인하고, 해당 구역의 온도와 습도 정보를 기초로 해당 쇼케이스 구역으로 토출되는 냉기의 양과 유속을 제어한다.The
도 8에서는, 상기 쇼케이스(110)가 3개의 구역(111,112,113)으로 구분되는 것이 예시되고, 각각의 구역에는 하나 이상의 센서모듈(1)이 각각 설치된 것이 예시된다.In FIG. 8, it is exemplified that the
본 발명에 의하면, 센서모듈(1)이 설치된 구역과 해당 구역의 온도와 습도 정보에 기초로 하여, 이를 근거로 각 구역(111,112,113)에 공급되는 냉기를 제어함으로써, 센서가 위치하는 구역의 온도와 습도를 조절할 수 있다.According to the present invention, on the basis of the zone where the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that a transformation can be made. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the effects of the present invention are not explicitly described and described, but it is needless to say that the effects that can be predicted by the configurations should also be recognized.
10 : 베이스 20 : 케이스
30 : 윈도우 40 : 버튼 10: Base 20: Case
30: Window 40: Button
Claims (21)
상기 케이스의 하측에, 상기 케이스와의 사이 적어도 일부는 개구되도록 놓이는 베이스;
상기 케이스의 상측에 상기 케이스와의 사이 적어도 일부는 개구되도록 놓이는 버튼;
상기 케이스의 내부에 놓이고, 전기제어를 수행하는 회로기판;
상기 회로기판에 제공되어 상기 케이스의 내부를 유동하는 기체의 상태를 측정하는 센서부; 및
상기 버튼의 동작을 전기적 신호로 변환하여 상기 회로기판으로 전달하는 스위치가 포함되는 센서모듈.
A case having an upper side and a lower side opened;
A base disposed below the case and at least partially open to the case;
A button disposed on an upper side of the case so as to be at least partially opened between the case and the button;
A circuit board placed inside the case and performing electrical control;
A sensor unit provided on the circuit board for measuring a state of a gas flowing inside the case; And
And a switch for converting the operation of the button into an electrical signal and transmitting the electrical signal to the circuit board.
상기 회로기판에 전원을 공급하는 이차전지; 및
상기 이차전지를 충전할 수 있는 전력을 생산하는 하베스터가 더 포함되는 센서모듈.
The method according to claim 1,
A secondary battery for supplying power to the circuit board; And
And a harvester for generating electric power for charging the secondary battery.
상기 하베스터는 솔라셀인 센서모듈.
3. The method of claim 2,
The harvester is a solar cell that is a sensor module.
상기 회로기판에 제공되어, 상기 센서부에 의해 감지된 정보를 외부로 전송할 수 있는 무선 통신부; 및
상기 회로기판과 외부 장치를 연결할 수 있는 USB포트가 더 포함되는 센서모듈.
The method according to claim 1,
A wireless communication unit provided on the circuit board and capable of transmitting information sensed by the sensor unit to the outside; And
And a USB port capable of connecting the circuit board and an external device.
상기 무선 통신부는, 상기 이차전지에서 멀어 지도록 상기 회로기판의 상측 모서리에 인쇄된 안테나부가 더 포함되는 센서모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the wireless communication unit further includes an antenna unit printed on an upper edge of the circuit board to be away from the secondary battery.
상기 버튼의 인접위치에 놓이며, 센서모듈의 동작상태를 표시하는 발광소자가 더 포함되는 센서모듈.
5. The method of claim 4,
Further comprising a light emitting element located at an adjacent position of the button and indicating an operation state of the sensor module.
상기 발광소자는 무선 통신부와 게이트웨이의 연결상태, 및 전원 온/오프상태 중의 적어도 하나를 표시하는 센서모듈.
The method according to claim 6,
Wherein the light emitting device displays at least one of a connection state of a wireless communication unit and a gateway, and a power on / off state.
상기 발광소자는 상기 버튼에 외력이 가하여지는 횟수에 의존하여, 표시상태가 다르게 조작되는 센서모듈.
8. The method of claim 7,
Wherein the light emitting element is operated in different display states depending on the number of times an external force is applied to the button.
상기 케이스는 일 방향으로 연장되는 통 형상인 센서모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the case extends in one direction.
상기 버튼은 상기 케이스의 연장방향을 따르는 변형 또는 이동에 의해서 상기 스위치를 누르는 센서모듈.
10. The method of claim 9,
And the button presses the switch by deformation or movement along the extending direction of the case.
상기 케이스에는,
상기 케이스의 어느 일 면에 개방 공간을 제공하는 전면케이스;
상기 전면케이스의 양으로 연장되는 한 쌍의 보조케이스; 및
상기 전면케이스에 제공되고, 내부에 상기 하베스터가 놓이는 투명의 윈도우가 포함되는 센서모듈
The method according to claim 1,
In the case,
A front case for providing an open space on one side of the case;
A pair of auxiliary cases extending in an amount of the front case; And
A sensor module provided in the front case and including a transparent window in which the harvester is placed,
상기 버튼의 테두리부에 제공되는 연결고리; 및
상기 케이스에 제공되어 상기 연결고리가 적어도 상기 케이스의 연장방향을 따르는 이동을 허용하는 수용홈이 더 포함되는 센서모듈.
The method according to claim 1,
A connection link provided at an edge of the button; And
And a receiving groove provided in the case, the receiving groove allowing the connecting ring to move along at least an extending direction of the case.
상기 센서부는 온습도를 측정하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit measures the temperature and humidity.
상기 케이스 내부로 공기가 유동하도록 상기 케이스와 결합되며, 외관의 하면을 형성하는 베이스;
상기 케이스 내부로 공기가 유동하도록 상기 케이스와 상하이동 가능하게 결합되며, 외관의 상면을 형성하는 버튼;
상기 케이스의 제 1 벽에 대응하여 놓이고, 상기 버튼에 의해 전원의 온 또는 오프 동작이 이루어지며, 온도와 습도를 감지하는 온습도센서 및 무선통신을 수행하는 안테나부가 구비되는 회로 기판;
상기 케이스의 제 2 벽에 대응하여 놓이고, 상기 회로 기판에 전원을 공급하는 이차전지; 및
상기 케이스의 제 3 벽에 대응하여 놓이고, 상기 이차전지를 충전할 수 있는 전력을 생산하는 하베스터를 포함하며,
상기 회로기판의 전원이 온 상태인 경우, 상기 온습도센서가 동작하여 온도와 습도를 감지하며, 상기 감지된 온도와 습도의 정보를 무선 통신으로 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
A case having an upper surface and a lower surface opened and having at least three walls;
A base coupled to the case to allow air to flow into the case and forming a bottom surface of the outer case;
A button vertically movably coupled to the case to allow air to flow into the case, the button forming an upper surface of the outer case;
A circuit board disposed corresponding to a first wall of the case and having a temperature / humidity sensor for detecting temperature and humidity, and an antenna unit performing wireless communication, the power being turned on or off by the button;
A secondary battery that corresponds to the second wall of the case and supplies power to the circuit board; And
And a harvester placed corresponding to a third wall of the case and producing power capable of charging the secondary battery,
Wherein when the power of the circuit board is on, the temperature / humidity sensor is operated to detect temperature and humidity, and information about the sensed temperature and humidity can be transmitted through wireless communication.
상기 회로기판에는,
상기 온습도센서와 안테나부가 설치되며, 상기 케이스의 중심축을 향하도록 배치되는 C면; 및
상기 C면의 반대면으로 정의되는 S면이 포함되는 센서모듈.
15. The method of claim 14,
In the circuit board,
A C-side surface provided with the temperature / humidity sensor and the antenna portion and disposed so as to face the center axis of the case; And
And a S-plane defined by the opposite surface of the C-plane.
상기 온습도센서는 상기 이차전지보다 높은 위치에 설치하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
16. The method of claim 15,
And the temperature / humidity sensor is installed at a higher position than the secondary battery.
상기 안테나부는, 상기 이차전지보다 높은 위치에 상기 온습도센서와 이격되어 설치되는 센서모듈.
17. The method of claim 16,
Wherein the antenna unit is spaced apart from the temperature / humidity sensor at a higher position than the secondary battery.
상기 케이스의 하측에 이격되어 상기 케이스와 결합하는 베이스;
상기 케이스의 내부에 놓이며, 전기제어를 수행하는 회로기판;
상기 회로기판에 제공되어 상기 케이스에 유동하는 기체를 감지하는 센서부;
상기 회로기판에 제공되어 상기 센서부에서 감지된 정보를 외부로 전송할 수 있는 무선 통신부;
상기 케이스의 상측에 이격되어 상기 케이스와 결합하고, 조작에 따라 상기 센서부 및 무선통신부의 작동을 제어하는 버튼; 및
상기 버튼 및 회로기판과 연동되도록 설치되는 스위치가 포함되는 센서모듈.
A case having an upper side and a lower side opened;
A base which is spaced apart from the lower side of the case and engages with the case;
A circuit board placed inside the case and performing electrical control;
A sensor unit provided on the circuit board and sensing gas flowing in the case;
A wireless communication unit provided on the circuit board and capable of transmitting information sensed by the sensor unit to the outside;
A button spaced above the case to engage with the case and to control the operation of the sensor unit and the wireless communication unit according to an operation; And
And a switch installed to be interlocked with the button and the circuit board.
상기 회로기판에 전원을 공급하는 이차전지; 및
상기 이차전지를 충전할 수 있는 전력을 생산하는 하베스터가 더 포함되는 센서모듈.
19. The method of claim 18,
A secondary battery for supplying power to the circuit board; And
And a harvester for generating electric power for charging the secondary battery.
상기 버튼은 외력이 가하여지는 횟수에 의존하여, 상기 센서부와 무선 통신부를 제어할 수 있는 센서모듈.
19. The method of claim 18,
Wherein the button is capable of controlling the sensor unit and the wireless communication unit depending on the number of times an external force is applied.
상기 버튼과 연동되도록 설치되며, 센서모듈의 동작상태를 표시하는 발광소자가 더 포함되는 센서모듈.
20. The method of claim 19,
Wherein the sensor module further includes a light emitting element that is installed to be interlocked with the button and displays an operation state of the sensor module.
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KR102362571B1 (en) * | 2021-10-01 | 2022-02-15 | (주)대연씨앤아이 | Portable environment sensing device supporting autonomous power, operating method thereof, and environment sensing system including the same |
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