KR20200002175A - 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용상 편의성을 향상시킨 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템에 관한 것이다. 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템은, 수전과 수원 사이에 위치되어 유로를 개폐하는 밸브모듈, 상기 수전에 위치되어 사용자의 움직임을 감지하는 감지센서를 포함하고, 상기 밸브모듈은, 상기 감지센서에 의해 감지된 정보에 따라 상승 또는 하강하여 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐바, 상기 개폐바가 상승 또는 하강하도록 구동력을 전달하는 모터, 상기 감지센서에서 감지된 정보를 전달받아 상기 모터를 구동시키는 제어부를 포함한다.

Description

제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템{Automation of faucet switches using gestures and ambient light sensors}

본 발명은 사용상 편의성을 향상시킨 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수전은 레버의 조작에 의해 밸브가 개방되어 물이 토출되거나 밸브가 잠겨 물의 토출되지 않도록 한다. 사용자는 레버를 직접 조작하여 토출량을 조절할 수 있다. 단일한 수전을 통해 온수 또는 냉수가 모두 토출될 수 있고, 사용자는 수전을 통해 적절한 수온의 물이 토출되도록 레버를 직접 조작할 수 있다.

싱크대나 세면대 등에 마련된 수전의 경우, 사용자가 이물질이 묻은 손으로 레버를 조작하게 되는 경우가 있다. 이물질이 묻은 손으로 레버를 조작하게 되면 수전에 이물질이 묻을 수 있고, 이때 사용자는 수전에 묻은 이물질을 제거하는 작업을 추가로 진행하여야 한다.

또한, 식기를 세척하거나 손을 씻을 때, 잠시 물을 사용할 필요가 없는 경우에도 사용자에 의해 레버가 조작되지 않는 한, 불필요한 물이 계속해서 토출되어 물이 낭비될 수 있다.

어두운 장소에서 수전을 통해 물을 사용하게 되는 경우에는 시야의 확보가 어려워 토출되는 물이 튀는 등 사용상 불편함이 있다. 따라서 어두운 장소에서는 시야의 확보를 위해 조명을 점등시켜 주위를 밝힌 후 물을 사용하게 된다. 그러나 물을 사용하기 위해 매번 조명을 점등하고 소등하는 작업을 해야하므로 번거롭고 조명의 점등과 소등의 반복에 의해 소비되는 전력이 증가할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 감지센서의 신호에 따라 자동으로 물이 토출되는 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템을 제공할 수 있다.

또한, 조도센서를 통해 외부 환경이 기설정된 조도 이하인 경우 조명이 점등되는 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템은, 수전과 수원 사이에 위치되어 유로를 개폐하는 밸브모듈, 상기 수전에 위치되어 사용자의 움직임을 감지하는 감지센서를 포함하고, 상기 밸브모듈은, 상기 감지센서에 의해 감지된 정보에 따라 상승 또는 하강하여 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐바, 상기 개폐바가 상승 또는 하강하도록 구동력을 전달하는 모터, 상기 감지센서에서 감지된 정보를 전달받아 상기 모터를 구동시키는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 수전에는 외부 환경의 빛의 밝기를 감지하는 조도센서 및 조명이 더 위치된다.

또한, 상기 조도센서에 의해 감지된 빛의 밝기가 기설정된 수치 이하이면, 상기 제어부는 상기 조명을 온(on) 시킨다.

또한, 상기 개폐바가 상승하여 수전으로부터 물이 토출되고 기설정된 시간이 경과하면, 제어부는 상기 모터를 구동시켜 상기 개폐바를 하강시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템에 의하면, 자동으로 물이 토출되므로 사용상 편리하고, 오염된 손에 의해 수전에 2차 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 물이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 외부의 조도에 따라 조명이 점등되므로 사용상 편리하고 외부의 조명을 점등, 소등하는 작업이 반복되어 소비전력이 증가하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈의 내부 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 동작에 관한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예예 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈의 일부 구성을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈(1)은 외부의 수전과 외부 수원 사이에 위치되어 물이 자동으로 토출되도록 제어한다. 본 발명에 따른 밸브모듈(1)은 기존에 사용되던 수동형 수전과 연결되어 물을 자동으로 토출시킬 수도 있어 실용적이다. 본 발명에 의해 물을 자동으로 토출시키고자 할 경우, 연결되는 수전은 열린 상태로 둔다.

밸브모듈(1)은, 개폐밸브(30)가 위치되는 제1하우징(10) 및 구동부가 위치되는 제2하우징(20)을 포함한다. 제1하우징(10)은 개구된 일면이 커버(11)에 의해 커버될 수 있다. 제1하우징(10), 제2하우징(20) 및 커버(11)는 체결부재에 의해 결합될 수 있다.

제1하우징(10)에는 연결관(31,32) 및 연결관(31,32)에 장착되는 개폐밸브(30)가 수용될 수 있다. 연결관(31,32)은, 일측에 외부의 수원으로부터 물을 공급받는 유입구(100)가 구비되고, 타측에는 세면대 등에 설치된 수전이 연결되는 토출구(200)가 구비된다. 개폐밸브(30)가 개방되면, 외부의 수원으로부터 공급되는 물은, 유입구(100)로부터 유입되어 제1하우징(10) 내의 제1연결관(31), 개폐밸브(30) 내의 유로(300: 도 3 참조), 제2연결관(32)을 차례로 지나 토출구(200)를 통과한다. 토출구(100)를 통과한 물은 수전을 통해 외부로 배출될 수 있다.

개폐밸브(30) 내의 유로(300)는 개폐바(33)의 승하강 운동에 의해 개폐될 수 있다. 이하에서는 개폐밸브(30) 및 개폐밸브(30)를 구동시키는 구동부의 구조에 관하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 밸브모듈의 내부 구성을 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 밸브모듈(1)은, 개폐밸브(30) 및 개폐밸브(30)를 구동시키는 모터(50)를 포함한다. 모터(50)와 개폐밸브(30)는 복수의 기어에 의해 연결될 수 있다.

개폐밸브(30)의 일측에는 제1연결관(31)이 연결되고, 타측에는 제2연결관(32)이 연결될 수 있다. 개폐밸브(30) 내에는 제1연결관(31)으로부터 유입된 물이 제2연결관(32)으로 흐를 수 있도록 유로(300)가 형성된다. 개폐밸브(30)에는 승하강 가능하게 구비되는 개폐바(33)가 장착될 수 있다.

개폐바(33)는 상승하여 유로(300)를 개방할 수 있고, 하강하여 유로(300)를 폐쇄할 수 있다. 개폐바(33)에 의해 유로(300)가 개방되면, 외부의 수원으로부터 유입된 물은 제1연결관(31), 유로(300), 제2연결관(32)을 통과해 제2연결관(32) 측에 연결된 수전을 통해 토출된다. 개폐바(33)에 의해 유로(300)가 폐쇄되면, 수원으로부터 유입된 물은 유로(300)를 통과하지 못하고, 수전을 통해 물이 더 이상 토출되지 않는다.

개폐바(33)가 하강했을 때 유로(300)를 기밀하게 폐쇄할 수 있도록 개폐바(33)의 외측에는 실링부재(34)가 장착될 수 있다. 실링부재(34)는 고무, 실리콘과 같은 소재로 마련될 수 있다.

한편, 개폐밸브(30)의 케이스에는 개폐바(33)가 통과하는 홀이 형성된다. 개폐밸브(30)는 상기 홀에 삽입되어 상승 또는 하강 운동을 할 수 있다. 개폐밸브(30) 내의 유로(300)를 흐르는 물이 개폐밸브(30)의 외부로 흐르는 것을 방지하기 위해, 즉, 개폐밸브(30)의 내부를 기밀하게 유지하기 위해, 상기 케이스의 홀에는 실링부재(35)가 위치될 수 있다. 상기 실링부재(35)도 고무, 실리콘 등과 같은 소재로 마련될 수 있다.

개폐바(33)의 외측면에는 나사산(330)이 형성될 수 있다. 개폐바(33)가 삽입되는 홀을 형성하는 케이스의 내측면에는 상기 나사산(330)에 대응되는 나사산의 형상이 마련된다. 개폐바(33)는 케이스의 내측면에 형성된 나사산을 따라 이동하면서 승하강 운동을 할 수 있다.

개폐바(33)는 모터(50)로부터 구동력을 전달받아 승하강할 수 있다. 모터(50)의 구동력은 복수의 기어 연결을 통해 개폐바(33)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 모터(50)에는 제1기어(51)가 연결되고, 개폐바(33)에는 제2기어(52)가 연결될 수 있다 . 이때 제1기어(51)와 제2기어(52)는 서로 치합된다.

모터(50)가 일방향으로 회전하여 제1기어(51)가 시계 방향으로 회전하면, 제2기어(52)는 반시계 방향으로 회전한다. 제2기어(52)가 반시계 방향으로 회전하면 개폐바(33)는 상승하여 유로(300)를 개방시킬 수 있다.

반대로, 모터(50)가 타방향으로 회전하면, 제1기어(51), 제2기어(52)는 각각 반시계 방향, 시계 방향으로 회전하고, 개폐바(33)는 하강하여 유로(300)를 폐쇄한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템의 동작에 관한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브모듈(1)에 연결되는 수전에는 사용자의 동작을 감지하는 감지센서(미도시)가 장착될 수 있다.

밸브모듈(1)에는 제어부(미도시)가 구비되어, 상기 감지센서에 의해 감지된 신호를 전달받을 수 있다. 일례로, 제어부는 제2하우징(20) 내에 위치될 수 있다. 또한, 감지센서는 수전의 토출헤드의 전방 또는 토출헤드의 후방에 위치된 연결관의 일측에 위치될 수 있다. 감지센서의 위치는 상기 기재된 바에 한정되지 않는다.

감지센서는 물을 사용하기 위해 다가오는 사용자의 손 등의 동작을 감지할 수 있는 초음파 센서로 마련될 수 있다. 감지센서는 소정 거리 내에서 사용자의 움직임이 있는지 여부를 감지할 수 있도록 신호를 송신한다(S1).

감지센서에 의해 사용자의 움직임이 있는 것으로 감지되면(S2), 감지된 정보는 제어부로 전송되고, 제어부는 모터(50)를 일방향으로 구동시킨다(S3). 모터(50)가 일방향으로 구동되면, 개폐바(33)는 상승하고 유로(300)가 개방되어 수전을 통해 물이 토출될 수 있다.

예를 들어, 감지센서에 의해 사용자의 손까지의 거리가 10cm 이내일 때 제어부는 모터(50)를 일방향으로 구동시켜 물을 토출시킬 수 있다.

만약, 감지센서에 의해 사용자의 움직임이 있는 것으로 감지되지 않으면, 입력대기 상태를 유지하고(S6), 개폐바(33)에 의해 유로(300)가 폐쇄된 상태를 유지한다.

상기와 같이 물이 토출된 후에도, 감지센서에 의해 사용자의 움직임이 있는지 여부가 감지될 수 있다(S4). 감지센서에 의해 사용자의 움직임이 감지되면, 제어부는 모터(50)를 타방향으로 구동시켜 개폐바(33)를 하강시킨다. 개폐바(33)가 하강하면 유로(300)가 폐쇄되고, 수전을 통해 물이 더 이상 토출되지 않는다.

물이 토출된 후, 감지센서에 의해 사용자의 움직임이 있는 것으로 감지되지 않으면, 감지센서는 입력대기 상태를 유지하고(S7), 물이 토출되는 상태를 유지한다.

또한, 유로(300)가 개방되어 물이 토출된 후, 기설정된 시간이 경과하면 제어부는 개폐바(33)를 하강시켜 유로(300)를 폐쇄할 수도 있다.

이와 같이, 사용자는 수전을 직접 조작하지 않고도 자동으로 토출되는 물을 사용할 수 있다. 사용자가 더 이상 물을 사용하지 않을 경우에는 자동으로 물이 토출되지 않으므로 물을 낭비를 줄일 수 있다. 또한, 오염된 손으로 수전을 조작하여 수전이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 밸브모듈(1)에 연결되는 수전에는 외부 환경의 빛의 밝기를 감지하는 조도센서(미도시) 및 조명(미도시)이 마련될 수 있다. 조도센서 및 조명은 제2하우징(20)에 마련된 제어부와 연결될 수 있다.

조도센서에 의해 외부의 조도가 감지되어 제어부로 그 정보가 전달되고, 제어부는 전달받은 정보에 의해 외부의 빛의 밝기가 기설정된 수치 이하인 것으로 판단되면 조명을 온(ON) 시킬 수 있다. 이로써 사용자는 어두운 공간 내에서도 별도로 마련된 실내 조명 등을 켜지 않고도 수전으로부터 토출되는 물을 용이하게 사용할 수 있다.

1: 밸브모듈 10: 제1하우징
20: 제2하우징 30: 개폐밸브
31: 제1연결관 32: 제2연결관
33: 개폐바 34: 실링부재
35: 실링부재 50: 모터
51: 제1기어 52: 제2기어
300: 유로 330: 나사산

Claims (4)

1. 수전과 수원 사이에 위치되어 유로를 개폐하는 밸브모듈; 및
   상기 수전에 위치되어 사용자의 움직임을 감지하는 감지센서; 를 포함하고,
   상기 밸브모듈은, 상기 감지센서에 의해 감지된 정보에 따라 상승 또는 하강하여 유로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐바:
   상기 개폐바가 상승 또는 하강하도록 구동력을 전달하는 모터;
   상기 감지센서에서 감지된 정보를 전달받아 상기 모터를 구동시키는 제어부; 를 포함하는 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 수전에는 외부 환경의 빛의 밝기를 감지하는 조도센서 및 조명이 더 위치되는 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 조도센서에 의해 감지된 빛의 밝기가 기설정된 수치 이하이면, 상기 제어부는 상기 조명을 온(on) 시키는 것을 특징으로 하는 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 개폐바가 상승하여 수전으로부터 물이 토출되고 기설정된 시간이 경과하면, 제어부는 상기 모터를 구동시켜 상기 개폐바를 하강시키는 것을 특징으로 하는 제스처와 조도 센서를 활용한 자동화 수도시스템.
   
   

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