KR20210062506A - 센서 감지 안전 콘센트 - Google Patents

Abstract

센서형 안전 콘센트는 매년 전기로 인한 화재로 인명피해와 많은 경제적 손실, 산불, 선풍기를 비롯한 전동기의 과열로 인한 화재와 같은 문제를 해결하기 위한 제품으로, 사람이 감지되면 동작하는 것을 목적으로 한다. 따라서 센서형 안전 콘센트는 전기적 화재를 최소화하기 위해서 움직임 감지 센서를 부착함으로써 센서 감지 거리 내에 사람이 없을 땐 아무런 동작이 없다가 사람이 동작 거리 안에서 감지되었을 때만 전기가 흐르도록 하여 안전과 전기 절감 효과를 가져오는 것을 목적으로 한다.

Description

센서 감지 안전 콘센트 {sensor sensing safety socket outlet}

사용자가 있을 때만 콘센트를 켜지게 해 사람이 없을 때는 전원이 공급되지 않고 이로써 콘센트의 전원이 켜지지 않는다. 이것은 전기적 안전과 에너지 절약에 효과적인 콘센트이다. 아두이노와 센서 등을 사용한 전기 전자 분야이고 전기제품으로 만들어 한정돼있는 것이 아닌 콘센트로 만듦으로써 모든 전자제품 등에 사용할 수 있게 활용도를 높인 전기분야의 기술 분야이다.

인체감지 여부에 따라 콘센트의 전원공급 여부를 ON, OFF 하도록 하는 인체감지 센서가 겸비된 콘센트로써 소정 형상으로 이루어지며 그 일단면에 형성된 단자 수용부에 적어도 1개 이상의 전원 플러그를 수용할 수 있는 플러그용 단자가 형성된 상태에서, 상기 일단면 소정 위치에 상기 전원공급을 ON, OFF 할 수 있는 스위치의 조작에 따라 소정 전원 입력단자로부터 공급받는 전원이 상기 플러그용 단자에 연결된 전원 기기에 제공되도록 구성되는 전원콘센트에 있어서, 상기 전원콘센트로부터 일정 거리 이내에 근접할 시 인체로부터 발산되는 적외선을 감지할 수 있는 인체감지 센서가 하나 이상 제공되며, 상기 인체감지 센서의 감지 신호를 인가받고 상기 플러그용 단자에 접속된 전원 기기에 상기 전원의 공급/차단을 수행하는 하나 이상의 스위치를 각각 ON, OFF 시키는지 여부와, 그 인체감지 센서에 의해 인체감지 여부를 설정 할 수 있도록 모드 설정 스위치가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

가정이나 사무실, 공장에서 사용되는 전기제품이나 콘센트에 센서를 포함한 감지부와 스위치를 내장시켜 전원공급이 불필요한 시간대를 선택 감지하여 교류 전원을 자동으로 차단함으로써 그만큼 절전 효과와 화재예방 효과를 얻을 수 있도록 한 자동 절전 장치와 콘센트에 관한 것이다. 본 발명의 센서를 이용한 자동 절전 장치와 콘센트는, 전기제품이나 콘센트에 공급되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환 및 평활하는 AC/DC 변환부, 일정 이상의 신호(빛, 적외선, 음향)를 센서를 통하여 감지하고 스위치를 구동시키기 위한 신호를 발생시키는 감지부 및, 감지부의 신호에 의해 전기제품이나 콘센트에 공급되는 교류 전원을 차단하는 스위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명의 자동 절전 장치나 자동 절전 콘센트는 가정, 사무 실 및 공장 등에서 전기제품을 사용하지 않는 심야 및 무인 상태 동안의 누설전력을 자동으로 차단함으로써 절전 효과와 함께 누설전류에 의한 대형 화재의 위험성을 막을 수 있다.

센서 장치를 이용한 콘센트 시스템은 감지 영역 내에 사람의 이동 방향 패턴을 감지하고 감지 영역 내에 인원수를 가감산을 하는 카운트 방식을 이용하여 사람의 존재 여부를 판단하는 하나 이상의 인체 감지 센서를 포함한 센서 장치 및 센서 장치로부터 전원 차단 신호를 수신한 경우, 접속된 전원 입력단에 오프 동작을 수행하여 전 원 인가를 차단함으로써 대기 전력을 차단하는 콘센트를 포함한다. 센서 장치를 이용한 콘센트 시스템은 복수개의 인체 감지 센서를 이용하여 공간과 위치에 구애를 받지 않고 사용자의 의도하에 구역 감지 영역의 크기를 만들어 감지 영역 내에 사람의 존재 여부를 판단하고 사람의 존재 여부에 따라 전기제품의 전원을 제어하여 대기 전원이 자동으로 차단된다. 이러한 콘센트들은 사람의 유무와 상관없이 움직임에도 상관없이 시간대와 사람만 인식하게 된다. 그래서 우린 초음파 감지 센서를 사용하여 움직임이 없어도 가능하게 만들었다.

등록번호 2003131470000 (2003.04.30) 등록번호 1006401630000 (2006.10.24)

전원을 사용하여 작업을 할 때만 필요하며, 작업자가 없을 때는 전원을 공급하지 않는 안전한 콘센트를 제공하는 목적이다. 그래서 전원을 공급하는 중 작업자가 없을 때 콘센트에 연결되어있는 전기제품이 과열되어 전기적 화재가 일어나는 것을 예방할 수 있고 에너지 낭비를 줄일 수 있는데 목적이 있다. 또한 전기제품 하나하나에 안전장치를 부과한 것이 아닌 콘센트로 만듦으로써 어느 전기제품에도 사용할 수 있고 어느 곳에서도 가져가 사용게 하는데 그 목적이 있다.

안전 콘센트의 아두이노를 사용하는 기반으로 하며, 상기 아두이노는 다양한 스위치나 센서로부터 입력 값을 받아들여 LED나 모터와 같은 전자 장치들로 출력을 제어하도록 한다. PIR 센서를 이용하여 움직임을 감지하고, 초음파 센서를 이용하여 사람의 유무를 판단하여 전기를 공급해주며, 또 송신기와 수신기를 이용하여 사용자가 일정 거리 안에 있을 때만 저기를 공급해 주는 것이 특징이다. 이로 인하여 전기를 절약할 수 있고, 안전하게 사용할 수 있게 되는 구성을 제공하여 해결한다.

사람이 없을 때는 전원을 공급하지 않고 사람이 있을 때만 전원을 공급해 사람이 없을 때 콘센트에 연결되어있는 전기제품이 과열되어 전기적 화재가 일어나는 것을 예방할 수 있고 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 전기제품 하나하나에 안전장치를 부과한 것이 아닌 콘센트로 만듦으로써 어느 전기제품에도 사용할 수 있고 어느 곳에서도 가져가 사용할 수 있다. 전파 활용형 콘센트는 송신기를 가지고 있거나 옷, 벨트, 모자 등에 붙여 작동 범위 안에만 들어가면 간단히 사용할 수 있고 안테나의 길이 조절로 작동 범위까지 조절할 수 있다. 센서형 안전 콘센트는 평범한 곳에 쓰이는 사람을 인식하고 시간이 지나고 움직임이 감지되지 않으면 동작하지 않는 센서와 다르게 초음파 감지 센서를 추가하여 움직임이 없어도 전원이 들어와 작동된다.

도1 콘센트 부품도이다.
도2 콘센트 바닥을 나타낸 도면이다.
도3 콘센트 전체를 나타낸 도면이다.

매년 전기로 인한 화재는 인명피해와 많은 경제적 손실을 가져온다. 올 여름에 강원도 산불로 엄청난 피해를 가져왔다. 해마다 선풍기를 비롯한 전동기의 과열로 인한 화재가 많이 발생한다. 사람이 있을 때만 전기를 공급하는 안전장치가 있다면, 전기 화재를 예방할 수 있다는 생각이 들어 메카트로닉스과에서 배우는 전기 관련 지식과 아두이노, 센서 등을 활용하여 이를 어느 곳이나 어느 제품에나 적용할 수 있는 콘센트로 만들어 활용도를 높이는 작품을 제작했다.

제작에 필요한 기술

1.C언어라는 프로그래밍 언어를 사용해 작동 프로그램을 구성하고 구성한 프로그램을 아두이노 프로 마이크로에 입력 필요

2.센서의 감도를 설정하기 위한 작업 필요

3.두 개의 센서 입력부와 출력부를 아두이노 프로 마이크로와 연결하기 위한 배선 작업 필요

콘센트 내부 배치에 필요한 기술

1.콘센트 내부에 릴레이, 5V 전원, 두 개의 센서가 들어가기 위한 공간을 확보하기 위해 범용 밀링기를 사용한 작업 필요

2.기존의 콘센트에 아두이노 프로 마이크로를 연결하고 두 개의 센서와 전선을 연결하기 위한 납땜 작업 필요

3.아두이노 프로 마이크로, 두 개의 센서, 릴레이를 콘센트에 부착하기 위한 글루건 작업 필요

기존 안전 콘세트

1) 기존 설치 제품(과 사무실, 학교 화장실 등)

2) 사람 움직임만을 감지 -> 일정시간만 전기를 공급

3) 개별 장치에만 설치

센서형 안전 콘센트

1) 움직임 없어도 감지 가능 센서활요 -> 사람이 있으면 전기를 공급

2) 모든 제품에 사용 가능한 콘센트형

3) 전기 안전 + 전기 절감 효과

1 : 안전 감지 가능 센서
2 : 안전 콘센트
3 : 감지센서

Claims (1)

1. 안전 콘센트는 아두이노를 사용하고, 상기 아두이노는 다양한 스위치나 센서로부터 입력 값을 받아들여 LED나 모터와 같은 전자 장치들로 출력을 제어하며, PIR 센서를 이용하여 움직임을 감지하고, 초음파 센서를 이용하여 사람의 유무를 판단하여 전기를 공급하게 하고, 송신기와 수신기를 이용하여 사용자가 일정 거리 안에 있을 때만 전기를 공급해 주는 특징과, 이로 인하여 전기를 절약할 수 있으며, 안전하게 사용할 수 있는 특징을 가진 센서 감지안전 콘센트
   
   

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