KR930006817Y1 - 전등일체형 원적외선센서스위치 - Google Patents

전등일체형 원적외선센서스위치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전등일체형 원적외선센서스위치
제1도는 본 고안에 따른 전등일체형 원적외선센서스위치의 회로도.
제2도는 본 고안에 따른 전등일체형 원적외선센서스위치의 분해구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
S1 : 원적외선감지센서 S2 : 광량감지센서
ZD1 : 제너다이오드 D1 : 다이오드
1 : 신호증폭부 2 : 감지신호출력부
3 : 주·야간구분신호출력부 4 : 전등구동부
5 : 릴레이구동부 G1, G2, G3 : 인버터
G2 : NAND게이트 P1, P2 : OP앰프
P3, P4 : 비교기 7 : 프레넬렌즈
8 : 원적외선감지각도조절판
9 : 프레넬렌즈 및 원적외선감지각도조절판 고정틀
10 : 회로기관 11, 12 : 외장케이스
[산업상의 이용분야]
본 고안은 전등의 온·오프를 제어하는 센서스위치에 관한 것으로, 특히 인체에서 방사되는 원적외선을 감지하여 자동적으로 전등의 온·오프를 제어하도록 된 전등일체형 원적외선센서스위치에 관한 것이다.
[종래의 기술 및 그 문제점]
최근, 아파트내 현관에 설치된 전등과 같이 한시적인 점등동작이 요구되는 전등은 통상적으로 타임스위치가 설치되어 있어서 필요에 따라 스위치를 온시키면 전등되는 한편 소정 시간이 경과하거나 또는 스위치를 오프시키면 소등되게 되어 있는 바, 이와 같이 타임스위치에 의해 점등 또는 소등되는 전등은 조작자가 직접 스위치를 온시켜야 점등되므로 손에 물건을 많이 들고 있는 경우에는 전등을 점등시키기 어렵고, 또 물묻은 손으로 스위치를 조작할 때에는 감전의 위험이 있는 등 여러 가지 결점이 있다.
또, 예컨대 아파트의 계단이나 복도의 점등스위치가 있는 위치를 모르는 외래객이 지나 다니는 장소에는 사람이 있을때나 없을 때를 막론하고 야간에는 항상 조명들을 점등시켜 두고 있었는바, 이와 같이 불필요한 때에도 전등이 점등되어 있는 것은 에너지의 엄청난 낭비를 초래하게 되다는 문제점이 있다.
[고안의 목적]
본 고안은 상기한 점을 감안하여 고안된 것으로, 인체로부터 방사되는 원적외선을 감지하여 전등의 온·오프를 제어하는 센서스위치를 전등과 일체화되도록 구성하여 조명이 필요할 때 (즉, 사람이 있을때)에만 자동적으로 전등이 점등되게 함으로써, 사용이 편리할 뿐만 아니라 전력의 낭비를 방지할 수 있도록 된 전등일체형 센서스위치를 제공함에 그 목적이 있다.
[고안의 구성]
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 인체로부터 방사되는 원적외선을 집속시켜 주는 렌즈수단(7)과, 이렌즈수단(7)에 의해 접속된 원적외선을 감지하여 소정 신호를 출력하는 원적외센서(S1), 2개의 OP앰프(P1, P2)로 이루어져 상기 원적외선센서(S1)로부터의 신호를 증폭시키는 신호증폭부(1), 이 신호증폭부(1)로부터의 출력신호가 소정 기준전압보다 높으면 "하이"의 신호를 출력하는 비교기(P3)와 상기 신호증폭기(1)로부터의 출력신호가 소정 기준전압보다 낮으면 "하이"의 신호를 출력하는 비교기(P4)를 갖춘 감지신호출력부(2), 광량감지센서(S2)와 저항(R1, R2, R3) 및 인버터(G1)를 구비하고서 주간에는 "로우"의 신호를 출력하는 한편 야간에는 "하이"의 신호를 출력하도록 된 주·야간구분신호출려부(3), NAND 게이트(G2)와 인버터(G3), 캐패시터(C5), 트랜지스터(TR1) 및 트라이액(TRA)을 구비하여 이루어져 있으면서 상기 NAND게이트(G2)의 한쪽 입력단에 상기 간지신호출력부(2)로부터 "하이" 신호가 입력됨과 동시에 다른 쪽 입력단에 상기 주·야간 구분신호출력부(3)로부터 "하이" 신호가 입력된 때에만 전원출력단자(ACour)에 접속된 전등을 점등시키도록 된 전등구동부(4) 및, 트랜지스터(TR2, TR3)와 캐패시터(C6), 인버터(G4) 및 릴레이회로(RLY)로 이루어져 있으면서 상기 감지신호출력부(2)로부터 "하이"신호가 입력되면 릴레이출력단자(RLYour)에 접속된 소정 장치를 인에이블시키도록 된 릴레이이구동부(5)를 구비하여 구성되어 있다.
(작용)
상기와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 사람이 있을때에는 자동적으로 전등이 점등되는 한편 사람이 없을때에는 자동적으로 소등되므로 일일이 스위치를 필요가 없음은 물론 쓸데없는 에너지의 손실을 막을 수가 있고, 또 센서스위치와 전등이 일체로 형성되어 있기 때문에 배선을 줄일 수 있음과 더불어 설치가 용이하게 되어 설치비용을 절감할 수가 있다.
[실시예]
이하, 예시도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예에 대해 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안에 따른 전등일체형 원적외선센스위치의 회로도로서, 전원입력단자(ACIN)쪽에는 예컨대 229V의 교류입력전원을 24V로 제한하는 제어다이오드(ZD1)와 교류를 직류로 바꾸기 위한 다이오드(D1)가 설치되어 있고, 다이오드(D1)의 후단에는 회로내에 공급되는 전압을 일정하게 유지시켜 주기 위한 직류레귤레이터(REG)가 설치되어 있다.
또한, 제2도는 본 고안에 따른 전등일체형 원적외선센서스위치와 분해구성도로서, 이 제2도에 도시한 바와같이 원적외선센서(S1)의 앞쪽에는 인체로부터 방사되는 원적외선을 센서의 감지면상에 집속시켜 주도록 된 프레넬렌즈(7, Fresnesl lens)가 설치되어 있는 바, 이 프레넬렌즈(7)는 원적외선만을 투과시키는 폴리에틸렌 재질로 되어 있다.
또, 상기 프레넬렌즈(7)와 원적외선센서(S1) 사이에는 원적외선을 투과시키지 않는 폴리카보네이트재질의 얇은 판으로 되어 있으면서 상기 프레넬렌즈(7)에 의해 집속된 원적외선을 통과시킬 가운데 부분에만 소정 크기의 구멍이 뚫려 있는 원적외선감지각도조절판(8)이 설치되어 있는데, 이때 가운데 부분에 뚫려 있는 구멍의 크기가 크면 감지각도가 커지고 구멍의 크기가 작으면 감지각도도 작아지게 되므로 구멍의 크기를 조절함으로써 희망하는 감기각도를 설정할 수 있게 된다.
제1도에서, 상기 원적외선센서(S1)는 원적외선이 감지되면 0.1∼10Hz의 주파수를 갖는 신호를 출력하고, 신호증폭구(1)를 구성하고 있는 2개의 OP엠프(P1, P2)에서는 상기 원적외선센서(S1)로부터 입력된 신호를 증폭하여 출력한다. 이때, 신호증폭부(1)내에서는 콘덴서(C1, C2)와 저항(R4, R5)으로 구성된 필터링회로 및 콘덴서(C3, C4)와 저항(R6, R7)로 구성된 필터링회로에 의해 0.1∼10Hz 사이의 신호성분만이 증폭되게 된다.
다음 감지신호출력부(2)에서, 비교기(P3)는 상기 신호증폭기(1)로부터 입력된 신호가 소정 기준전압(예컨대, 5V)이상이면 "하이"레벨의 신호를 출력하는 한편 비교기(P4)는 상기 신호증폭부(1)로부터 입력된 신호가 소정 기준전압(예컨대, 4V)이하이면 "하이"레벨의 신호를 출력하게 되는 바, 이는 상기 원적외선센서(S1)가 "+"축과 "-"축의 2개의 엘레멘트(dual element)로 구성되어 있으므로 어느 한쪽 엘레멘트에만 원적외선이 감지되더라도 감지신호출력부(2)로부터 "하이"의 신호가 출력될 수 있도록 하기 위한 것이다.
한편, 원적외선이 감지되지 않았을때에는 신호증폭부(1)로부터 4∼5V사이의 전압이 출력되게 되어, 감지신호출력부(2)에서는 "로우"레벨의 신호가 출력된다.
다음, 주·야간구분신호출력부(3)는 광량감지센서(S2)와 저항(R1, R2, R3) 및 인버터(G1)로 구성되어, 비록 원적외선이 감지되었을때에라도 주간에는 전등이 점등되지 않고 야간에만 점등되도록 하기 위해 주·야간상태를 감지하여 그에 대응하는 신호를 출력하도록 된 것이다. 즉, 주·야간구분신호출력부(3)에서는 광량이 많을 때 (주간)에는 저항이 작아지고 광량이 적을 때 (야간)에는 저항이 커지는 CdS소자를 이용한 광량감지센서(S2)를 이용하여, 주간에는 인버터(G1)로부터 "로우"레벨의 신호가 출력되는 한편 야간에는 인버터(G1)로부터 "하이"레벨의 신호가 출력되고 되어 있다. 여기서, 본 고안에 따른 장치를 설치할 때 그 동작 상태를 점검할 수 있도록 하기 위해 주간에도 "하이"레벨의 신호가 출력되는 테스트상태와 야간에만 "하이"레벨의 신호가 출력되는 통상동작상태로의 절환스위치(TSW)가 설치되어 있어, 장치의 테스트시에는 상기 절환스위치(TSW)를 온상태(통상동작상태)로 하고 통상동작시에는 오프상태(통상동작상태)로 하면 된다.
다음으로, NAND게이트(G2)와 인버터(G3), 캐패시터(C5), 트랜지스터(TR1) 및 트라이액(TRA)으로 구성된 전등구동부(4)에서는 상기 NAND게이트(G2)의 한쪽 입력단에 상기 감지신호출력부(2)로부터 "하이"레벨의 신호가 입력됨과 동시에 다른쪽 입력단에 상기 주·야간구분신호출력부(3)로부터 "하이"레벨의 신호가 입력된때(즉, 야간에 원적외선이 감지되었을때)에만 전원출력단자(ACour)에 접속된 전등(도시되지 않음)을 점등시키게 된다. 이때, 캐패시터(C5)는 전등의 소등지연시간을 설정하기 위한 충방전캐패시터로서 본 실시예에서는 약5초 정도로 설정되어 있는데, 이것은 상기 원적외선센서(S1)가 그 특성상 감지대상물체(사람)가 전혀 움직이지 않을때에는 그를 감지하지 못하므로 재감지할때까지의 여유시간을 두기 위한 것이다. 또한, 본 고안에 따른 전등일체형 센서스위치를 예컨대 아파트내의 계단이나 복도에 설치하였을때에는 사람의 전등으로부터 어느 정도 멀어질때까지 전등이 점등되어 있을 필요가 있기 때문에 그러한 경우를 고려한 여유시간을 주기 위한 것이다.
한편, 본 고안에 따른 원적외선센서스위치를 방범경보기가 홈·오토메이션(HA)용 제어기기에도 사용할 수 잇도록 릴레이구동부(5)가 설치되어 있는바, 이 릴레이구동부(5)는 트랜지스터(TR2, TR3)와 캐패시터(C6), 인버터(G4) 및 릴레이회로(RLY)로 구성되어 있다. 그런데, 릴레이구동부(5)는 예컨대 방법을 경보기 등에 사용할 경우 주간/야간상태를 구별할 필요가 없으므로 상기 감지신호출력부(2)로부터 신호만을 입력받도록 되어 있다.
여기서, 원적외선이 감지되어 상기 감지신호출력부(2)로부터 "하이"레벨의 신호가 출력되면 트랜지스터(TR2)가 턴온되어 "로우"레벨의 신호가 인버터(G4)에 입력되고, 인버터(G4)의 출력이 "하이"레벨로 되어 트랜지스터(TR3)가 턴오프되므로 전원이 릴레이회로(RLY)에 인가됨으로써 릴레이출력단자(RLYour)에 접속된 소정 장치(도시되지 않음)가 인에이블 상태로 되게 된다.
이때, 캐패시티(C6)는 상기 전등구동부(4)의 개패시터(C5)와 마찬가지로 동작여유시간을 설정해 주기 위한 충방전캐패시터로서, 본 실시예에서는 이 역시 약5초정도로 설정되어 있다.
이상으로 본 고안의 실시예에 따른 전등일체형 원적외선센서스위치에 대해 설명하였는바, 본 고안의 요지를 벗어나지 않은 범위내에서 여러 가지 변형실시예가 가능함은 물론이다.
[고안의 효과]
이상 설명한 바와 같이 본 고안의 전등일체형 원적외선센스위치에 따르면, 사람이 있을때에는 자동적으로 전등이 점등되는 한편 사람이 없을때에는 자동적으로 소등되므로 일일이 스위치를 조작할 필요가 없기 때문에 편리성을 도모할 수 있음은 물론 필요시에만 전등이 점등되기 때문에 쓸데없는 에너지의 손실을 막을 수가 있어 에너지의 절감이라는 큰 효과를 얻을 수 있으며, 또 센서스위치와 전등이 일체로 형성된 구성이므로 설치가 용이할 뿐 아니라 설치시 별도의 스위치용 배선이 필요없게 됨에 따라 설치비용도 절감되는 등 많은 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

  1. 인체로부터 방상되는 원적외선을 집속시켜 주는 렌즈수단(7)과, 이렌즈수단(7)에 의해 집속된 원적외선을 감지하여 소정 신호를 출력하는 원적외선센서(S1), 2개의 OP엠프(P1, P2)로 이루어져 상기 원적외선센서(S1)로부터의 신호를 증폭시키는 신호증폭부(1), 이 신호증폭부(1)로부터 출력신호가 소정 기준전압보다 높으면 "하이"의 신호를 출력하는 비교기(P3)와, 상기 신호증폭부(1)로부터의 출력신호가 소정 기준전압보다 낮으면 "하이"의 신호를 출력하는 비교기(P4)를 갖춘 감지신호출력부(2), 광량감지센서(S2)와 저항(R1, R2, R3) 및 인버터(G1)를 구비하고서 주간에는 "로우"의 신호를 출력하는 한편 야간에는 "하이"신호를 출력하도록 된 주·야간구분신호출력부(3), NAND게치트(G2)와 인버터(G3), 캐패시터(C5), 트랜지스터(TR1) 및 트라이액 (TRA)을 구비하여 이루어져 있으면서, 상기 NAND게이트(G2)의 한쪽 입력단에 상기 감지신호출력부(2)로부터 "하이"신호가 입력됨과 동시에 다른 쪽 입력단에 상기 주·야간구분신호출력부(3)로부터 "하이"신호가 입력된 때에만 전원출력단자(ACour)에 접속된 전등을 점등시키도록 된 점등구동부(4) 및, 트랜지스터(TR2, TR3)와 캐패시터 (C6), 인버터(G4) 및 릴레이회로 (RLY)로 이루어져 있으면서, 상기 감지신호출력부 (2)로부터 "하이"신호가 입력되면 릴레이출력단자(RLYour)에 접속된 소정 장치를 인에이블시키도록 된 릴레이구동부(5)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 전등일체형 원적외선센서스위치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈수단(7)이 원적외선만을 투과시키는 폴리에틸렌재질의 프레넬렌즈인 것을 특징으로 하는 전등일체형 원적외선센스스위치.
  3. 제1항에 있어서, 원적외선을 투과시키지 않는 폴리카보네이트재질의 얇은 판으로 되어 있으면서 상기 렌즈수단(7)에 의해 접속된 원적외선을 통과시킬 가운데부분에만 소정 크기의 구멍이 뚫려 있는 원적외선삼지각도조절판(8)이 상기 렌즈수단(7)과 상기 원적외선센서(S1)와의 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전등일체형 원적외선센서스위치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광량감지센서(S2)가 광량의 변화에 따라 저항값이 변화하는 CdS소자로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전등일체형 원적외선센서스위치.
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