KR200283279Y1

KR200283279Y1 - 백열등 및 형광등 공용 모션센서

Info

Publication number: KR200283279Y1
Application number: KR2020020011015U
Authority: KR
Inventors: 문대승
Original assignee: 문대승
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2002-07-26

Abstract

본 고안은 백열등 및 형광등에 공용으로 사용할 수 있으며, 조명등에 연결하여 사람이나 물체가 접근하면 점등시키고 일정시간이 지나면 소등시키기 위한 모션센서(Motion Sensor)에 관한 것으로서, 이러한 본 고안은 중앙통제회로부에서 감지회로부로부터 전달되는 물체 및 인체의 이동이 감지되면 조도감지회로부로부터 센서의 작동범위로 지정된 값을 전달받아 이를 판별하여 시간조정회로부로 전송하고, 지정된 시간만큼만 전원을 부하구동회로부로 전송하여 조명등을 점등하게 함으로써, 여러 형태의 등기구나 기타 장치에 부착되어 필요한 시간에 대응하는 전원을 사용할 수 있도록 하고 이를 통해 편리함을 제공할 수 있으며, PL 램프등이나 기타 모든 종류와 전구에 사용할 수 있으므로 절전효과를 높일 수 있도록 한 백열등 및 형광등 공용 모션센서에 관한 것이다.

Description

백열등 및 형광등 공용 모션센서{Motion sensor for using common incandescent lamp and fluorescent lamp}

본 고안은 백열등 및 형광등에 공용으로 사용할 수 있으며, 조명등에 연결하여 사람이나 물체가 접근하면 점등시키고 일정시간이 지나면 소등시키기 위한 모션센서(Motion Sensor)에 관한 것으로, 특히 물체 및 인체의 이동이 감지되면 센서의 작동범위로 지정된 값을 전달받아 이를 기준으로 조명등 점등시간을 제어하고, 지정된 시간만큼만 전원을 부하구동회로부로 전송하여 조명등을 점등하게 함으로써, 여러 형태의 등기구나 기타 장치에 부착되어 필요한 시간에 대응하는 전원을 사용할 수 있도록 하고 이를 통해 편리함을 제공할 수 있으며, PL 램프등이나 기타 모든 종류와 전구에 사용할 수 있으므로 절전효과를 높일 수 있도록 한 백열등 및 형광등 공용 모션센서에 관한 것이다.

일반적으로, 조명등은 가정이나 사무실, 정원, 작업실 등에 사용되며 필요에 따라 스위치 조작에 대응하게 조명을 점등 및 소등하는 기구를 말하며, 센서(sensor)는 측정 대상물로부터 물리량을 검출하고 검출된 물리량을 전기적인 신호를 변환해 주는 소자를 의미한다.

이러한 조명등은 자주 드나드는 현관이나 주차장 입구에서 조명등을 계속해서 점등시켜 놓을 경우, 전기가 많이 소모되고 또한, 전기 소모를 줄이기 위해 일일이 조명등의 점등 및 소등을 수행할 경우 많은 불편함과 번거로움이 따른다. 또한 주변의 조도가 매운 어두운 야간에는 스위치가 설치된 위치를 파악하기가 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 사람의 움직임에 따라 인체에서 외부로 발산되는 원적외선을 이용하여 사람의 유무를 검출하고, 사람이 검출될 경우에 자동으로 백열등을 점등시켜 조명하도록 하는 모션센서(Motion Sensor)가 장착된 조명등을 사용하고 있다. 즉, 모션센서는 조명등에 연결되어 사용시 물체 이동이 감지되면 자동으로 점등되고, 일정시간 후에 자동으로 소등이 되도록 하는 장치이다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 모션센서는 백열등에만 장착되어 그 기능을 수행할 수 있었으며, 형광등이나 PL 램프등에서는 작동이 되지 않으므로 인해 불편할 뿐만 아니라, 소모 전력 또한 커지는 문제점이 있었다.

이에 백열등이나, 형광등을 공용으로 사용할 수 있는 센서가 요구되어진다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 고안의 목적은, 물체 및 인체의 이동이 감지되면 센서의 작동범위로 지정된 값을 전달받아 이를 기준으로 조명등 점등시간을 제어하고, 지정된 시간만큼만 전원을 부하구동회로부로 전송하여 조명등을 점등하게 함으로써, 여러 형태의 등기구나 기타 장치에 부착되어 필요한 시간에 대응하는 전원을 사용할 수 있도록 하고 이를 통해 편리함을 제공할 수 있으며, PL 램프등이나 기타 모든 종류와 전구에 사용할 수 있으므로 절전효과를 높일 수 있도록 한 백열등 및 형광등 공용 모션센서를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

IR 센서를 이용하여 센서 전면에 물체의 움직임이 감지되면 미세한 온도 변화를 발생하고, 그 온도 변화에 따른 전기적 신호를 출력하는 감지회로부와,

주변의 조도를 감지하고 그 감지된 값을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 조도감지회로부와,

상기 감지회로부로부터 물체이동 감지신호가 전달되면, 상기 조도감지회로부의 출력신호로 주야를 판별하고, 상기 주야 판별값과 미리 센서의 작동범위로 지정된 값을 비교하여 조명등의 작동여부를 결정하며, 조명등 작동시 사용자에 의해 미리 설정된 시간만큼만 조명등이 점등되도록 제어신호를 출력하는 중앙통제회로부와,

상기 중앙통제회로부로부터 출력되는 제어신호를 가변되는 저항값에 대응하게 일정시간동안 유지시켜 출력하는 시간조정회로부와,

상기 시간조정회로부에서 출력되는 조명등 제어신호에 대응하는 시간만큼 부하에 전원을 공급해주기 위한 구동 신호를 출력하는 부하구동회로부와,

입력되는 상용 교류전원(110V ~ 220V)을 전파정류하여 소정의 직류전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류전원을 상기 감지회로부, 조도감지회로부, 중앙통제회로부, 시간조정회로부, 부하구동회로부에 적절히 공급해주는 전원회로부로 구성됨을 그 장치적 구성상의 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 모션 센서를 장착한 장치 구조의 일예를 개략적으로 나타낸 도면이고,

도 2는 본 고안에 의한 모션 센서의 블럭 구성도를 나타낸 도면이고,

도 3은 본 고안에 의한 모션 센서의 상세 회로 구성도를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ..... 감지회로부

200 ..... 조도감지회로부

300 ..... 중앙통제회로부

400 ..... 시간조정회로부

500 ..... 부하구동회로부

600 ..... 전원회로부

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 고안의 「백열등 및 형광등 공용 모션센서」의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 모션 센서를 장착한 장치 구조의 일예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 고안에 의한 모션 센서의 블럭 구성도를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 참조부호 10은 본 고안에 의한 모션 센서의 케이스를 나타내고, 참조부호 20은 렌즈(20)를 나타내며, 참조부호 30은 렌즈 프레임(Lens Frame)(30)을 나타내고, 참조부호 40은 모션센서(Motion Sensor)를 나타내고, 참조부호 50 및 60은 회로기판을 나타내고, 참조부호 70은 시간조정 노브(Knob)를 나타내고, 참조부호 80은 거리조정 노브를 나타내고, 참조부호 90은 상기 케이스(10)의 덮개를 나타낸다.

즉, 본 고안은 모션센서를 이용하여 물체의 이동을 감지하여 조명등 또는 기타 전원 회로를 연결시켜주는 장치로서, 일정시간 동안 점등하게 하는 시간조정장치와 주야를 판별하는 회로가 내장되어 있으며, 그 구조는 케이스(10)안에 렌즈(20)가 구비되며, 렌즈 프레임(Lens Frame)(30) 내에 모션 센서(40)가 내장되고 회로기판(50)에 각종 전자부품이 내장되며, 회로기판(60)에는 부품이 조립되고 시간조정 노브(Knob)(70) 및 거리조정 노브(80)가 부착되고, 케이스(10)의 덮개(9)로 마감된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 모션 센서의 블럭 구성은,IR 센서를 이용하여 센서 전면에 물체의 움직임이 감지되면 미세한 온도 변화를 발생하고, 그 온도 변화에 따른 전기적 신호를 출력하는 감지회로부(100)와, 주변의 조도를 감지하고 그 감지된 값을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 조도감지회로부(200)와, 상기 감지회로부(100)로부터 물체이동 감지신호가 전달되면, 상기 조도감지회로부(200)의 출력신호로 주야를 판별하고, 상기 주야 판별값과 미리 센서의 작동범위로 지정된 값을 비교하여 조명등의 작동여부를 결정하며, 조명등 작동시 사용자에 의해 미리 설정된 시간만큼만 조명등이 점등되도록 제어신호를 출력하는 중앙통제회로부(300)와, 상기 중앙통제회로부(300)로부터 출력되는 제어신호를 가변되는 저항값에 대응하게 일정시간동안 유지시켜 출력하는 시간조정회로부(400)와, 상기 시간조정회로부(400)에서 출력되는 조명등 제어신호에 대응하는 시간만큼 부하에 전원을 공급해주기 위한 구동 신호를 출력하는 부하구동회로부(500)와, 입력되는 상용 교류전원(110V ~ 220V)을 전파정류하여 소정의 직류전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류전원을 상기 감지회로부(100), 조도감지회로부(200), 중앙통제회로부(300), 시간조정회로부(400), 부하구동회로부(500)에 적절히 공급해주는 전원회로부(600)로 구성된다.

즉, 상기 감지회로부(100)는 IR 센서(S1 센서)(110)를 통해 센서 전면에 물체의 움직임이 감지되면 센서에 장착된 서미스터(thermistor)를 통해 미세한 온도변화가 발생하고, 상기 온도 변화에 따른 전기적 신호를 중앙통제회로부(300)에 보내주는 물체이동 감지회로이다.

상기 조도감지회로부(200)는 주변의 빛량에 따라 내부 가변 저항기의 저항치변화로 전압을 가변시켜 조도 감지값으로 출력하는 광도전 셀(CDS)을 구비하고, 조명등이나 기타 장치를 야간에만 또는 24시간 작동을 원하는 사용자의 요구에 의하여 동작시킬 필요가 있음에 따라 주변의 조도를 판단하여 그 신호를 중앙통제회로부(300)에 보내주는 회로이다.

상기 중앙통제회로부(300)는 프로그램 집적회로(Program IC)를 이용하여 상기 감지회로부(100)에서 물체이동 감지신호가 전송되면, 조도감지회로부(200)에서 전송되는 신호와 사용자에 의해 미리 지정된 센서의 작동범위 값과 비교하여 그 신호를 증폭하여 부하구동회로부(500)로 출력하며, 또한 주야에 대한 판별을 수행하여 작동여부를 결정하는 회로이다.

상기 시간조정회로부(400)는 물체의 움직임을 감지하여 전기적 신호를 받은 중앙통제회로부(300)로부터 신호를 전달받아 조정된 시간만큼 전원을 부하 구동회로부(500)에 보내주는 회로이다.

상기 부하구동회로부(600)는 시간조정회로부(400)를 거친 중앙통제회로부(300)로부터 전기적 신호를 받아 릴레이를 구동하여 준다. 이때 상기 릴레이는 스위치 역할을 수행하여 전원을 개폐시키거나 기타 전기적 연결을 하여 주므로서 등기구의 점소등이나 기타 장치의 스위치 역할을 하는 회로이다.

상기 전원회로부(600)는 본 회로를 작동하는 데 필요한 DC 전원을 공급하는 장치로서, 상용 교류전원(AC 전원 120V나 220V)을 공급받아 이를 DC 전원으로 바꾸어 각 회로에 DC 전원을 공급하는 회로이다.

다시 말해, 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안은 중앙통제회로부(300)에서 물체 이동 감지회로부(100)로부터 물체 이동 감지가 전달되면 조도감지회로부(200)로부터 밤에만 작동되는지, 낮에도 작동되는지의 지정된 값을 감지받아 이를 판별하여 시간조정회로부(400)로 전송하고, 상기 지정된 시간 만큼만 전원을 부하구동회로부(500)에 보내주어 점등하게 하는 것이다. 이때 상기 중앙통제회로부(300)에서 필요한 전원(DC 5V)을 전원회로부(600)로부터 공급받아 기타 회로와 같이 사용한다.

또한, 상기 전원회로부(600)는 중앙통제회로부(300) 뿐만 아니라 기타 회로에도 전력을 공급하고 부하 구동회로(500)에는 릴레이를 작동하기 위한 DC 24V를 공급한다.

이에 도시된 바와 같이, 감지회로부(100)의 S1-센서(110)는 물체의 움직임을 감지하여 신호를 중앙통제회로부(300)에 있는 프로그램 집적회로(이하 "IC칩"이라 약칭함)(310)의 2번에 전달하여 준다. 이때, 상기 전달 신호는 매우 미약하여 IC칩(310)에 내장되어 있는 증폭기(OP-AMP)(미도시)에서 충분한 신호로 증폭되어 IC칩(310) 내부의 제어회로에 가해지게 된다.

한편, 상기 증폭된 신호는 다시 IC칩(310)의 출력 11번 핀으로 출력신호를 내보내게 되는데, 이때 저항 R7과 VR-2는 센서 신호의 증폭도를 더욱 높여주므로서 센서감지 및 거리조정을 수행할 수 있도록 하는 센서 감도조정부(320)이다.

이때, 상기 조도감지회로부(200)와 시간조정회로부(400)에 의하여 출력조건이 달라지게 되는데, 예를 들어 상기 조도감지회로부(200)에서 광도전 셀 및저항(CDS, R6)의 값을 조절하여 IC칩(310)의 9번 핀의 출력이 1.7V 이상이 되도록 제어하면 밤에만 출력이 발생하며, 상기 9번 핀의 출력을 0.9V 이하가 되도록 제어하면 24시간 동작이 되도록 한다.

또한, 상기 출력신호는 시간조정회로부(400)에서 저항 및 콘덴서(VR-1, R1, C1) 값에 의하여 일정시간동안 출력신호가 부하구동회로부(500)로 보내지게 된다.

이때, 상기 시간의 계산 방식은 시간(초)=111698 x VR-1 x R1 x C1으로 계산되어진다.

한편, 상기 부하구동회로부(500)는 상기 출력되는 제어신호를 베이스(B)로 인가받아 동작하는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)의 컬렉터(C)에 연결되고, 상기 트랜지스터(TR)가 턴-온되면 동작을 하여 부하(700)에 구동 전원을 공급해주는 릴레이(510)로 구성된다.

즉, 상기 부하구동회로부(500)는 상기 IC칩(310)의 11번 핀으로부터 출력신호가 발생되어 시간조정회로부(400)를 거쳐 트랜지스터(TR)의 베이스(B)에 신호가 전달되어 트랜지스터의 컬렉터(C)와 에미터(E)가 서로 도통이 되고, 상기 트랜지스터의 컬렉터(C)에 연결된 릴레이(510)의 코일측의 자력신호에 의하여 스위치가 접지되어 벌브(700)에 전원을 공급한다.

여기서, 상기 릴레이(510)가 작동될 때 릴레이(510) 접점부에 연결된 부하(700)는 스위치가 작동되어 동작하는 것처럼 똑같이 작동되어 부하(700)를 개폐시키는 작동을 수행하게 된다.

한편, 상기 전원회로부(600)는 서지전압이나 불규칙한 전압이 입력되는 경우단락되어 회로의 파손을 방지하는 바리스터(620)와, 상기 바리스터(620)를 경유하여 입력되는 상용 교류전원을 전파정류하여 소정의 직류전압으로 변환하는 브릿지 다이오드(BD)와, 상기 브릿지 다이오드(BD)에서 출력되는 직류전압을 정전압으로 만들어 상기 중앙통제회로부(300) 및 시간조정회로부(400)에 공급해주는 제1 제너다이오드(ZD-1)와 역전류 방지용 다이오드(D1) 및 충방전용 콘덴서(C10)와, 상기 브릿지 다이오드(BD)에서 출력되는 직류전압을 정전압으로 만들어 상기 부하구동회로부(500)내 릴레이(510)로 공급해주는 제2 제너다이오드(ZD-2)로 구성된다.

또한, 상기 입력전원회로부(600)의 입력전원은 AC 120V 또는 AC 220V를 모두 사용할 수 있으며 C11, R10, 브릿지 다이오드(BD)는 입력 교류 전원을 DC로 변환 하기 위한 브릿지 정류회로(610)이며, 상기 브릿지 정류회로(610)를 통해 정류된 DC 직류전원은 회로에 필요한 적정전압을 공급하기 위하여 제너다이오드(ZD-2)를 통하여 DC 24V가 발생되며, 이를 상기 부하 구동회로부(500)의 릴레이(510) 구동전압을 공급하고, 제너다이오드(ZD-1)를 통하여 DC 5V를 만들어 중앙통제회로부(300)의 전원과 기타회로의 전원으로 공급한다. 또한, 입력회로의 바리스터(VARISTOR)(620)를 장치하여 서지전압이나 불규칙한 전압이 진입시 회로를 보호하여 주도록 한다.

상술한 바와 같이 구성된 회로는 상술된 도 1 구조도와 같이 케이스(10)안에 부품이 조립되고 밀폐되어 외부에서 사용할 수 있도록 구성되는 것이다.

이상에서 상술한 본 고안 "백열등 및 형광등 공용 모션센서"에 따르면, 중앙통제회로부에서 감지회로부로부터 전달되는 물체 및 인체의 이동이 감지되면 조도 감지회로부로부터 센서의 작동범위로 지정된 값을 전달받아 이를 판별하여 시간 조정회로부로 전송하고, 지정된 시간만큼만 전원을 부하 구동회로부로 전송하여 형광등을 점등하게 함으로써, 여러 형태의 등기구나 기타 장치에 부착되어 필요한 시간에 대응하는 전원을 사용할 수 있도록 하고 이를 통해 편리함을 제공할 수 있으며, PL 램프등이나 기타 모든 종류와 전구에 사용할 수 있으므로 절전효과를 높일 수 있는 이점을 가진다.

Claims

모션 센서에 있어서,

IR 센서를 이용하여 센서 전면에 물체의 움직임이 감지되면 미세한 온도 변화를 발생하고, 그 온도 변화에 따른 전기적 신호를 출력하는 감지회로부와;

주변의 조도를 감지하고 그 감지된 값을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 조도감지회로부와;

상기 감지회로부로부터 물체이동 감지신호가 전달되면, 상기 조도감지회로부의 출력신호로 주야를 판별하고, 상기 주야 판별값과 미리 센서의 작동범위로 지정된 값을 비교하여 조명등의 작동여부를 결정하며, 조명등 작동시 사용자에 의해 미리 설정된 시간만큼만 조명등이 점등되도록 제어신호를 출력하는 중앙통제회로부와;

상기 중앙통제회로부로부터 출력되는 제어신호를 가변되는 저항값에 대응하게 일정시간동안 유지시켜 출력하는 시간조정회로부와;

상기 시간조정회로부에서 출력되는 조명등 제어신호에 대응하는 시간만큼 부하에 전원을 공급해주기 위한 구동 신호를 출력하는 부하구동회로부와;

입력되는 상용 교류전원(110V ~ 220V)을 전파정류하여 소정의 직류전원으로 변환하고, 상기 변환된 직류전원을 상기 감지회로부, 조도감지회로부, 중앙통제회로부, 시간조정회로부, 부하구동회로부에 적절히 공급해주는 전원회로부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 백열등 및 형광등 공용 모션센서.
제 1 항에 있어서, 상기 조도감지회로부는,

주변의 빛량에 따라 내부 가변 저항기의 저항치 변화로 전압을 가변시켜 조도 감지값으로 출력하는 광도전 셀(CDS)을 구비한 것을 특징으로 하는 백열등 및 형광등 공용 모션센서.
제 1 항에 있어서, 상기 부하구동회로부는,

상기 출력되는 제어신호를 베이스(B)로 인가받아 동작하는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)의 컬렉터(C)에 연결되고, 상기 트랜지스터(TR)가 턴-온되면 동작을 하여 부하(700)에 구동 전원을 공급해주는 릴레이(510)로 구성된 것을 특징으로 하는 백열등 및 형광등 공용 모션센서.
제 1 항에 있어서, 상기 전원회로부는,

서지전압이나 불규칙한 전압이 입력되는 경우 단락되어 회로의 파손을 방지하는 바리스터(620)와,

상기 바리스터(620)를 경유하여 입력되는 상용 교류전원을 전파정류하여 소정의 직류전압으로 변환하는 브릿지 다이오드(BD)와,

상기 브릿지 다이오드(BD)에서 출력되는 직류전압을 정전압으로 만들어 상기중앙통제회로부(300) 및 시간조정회로부(400)에 공급해주는 제1 제너다이오드(ZD-1)와 역전류 방지용 다이오드(D1) 및 충방전용 콘덴서(C10)와,

상기 브릿지 다이오드(BD)에서 출력되는 직류전압을 정전압으로 만들어 상기 부하구동회로부(500)내 릴레이(510)로 공급해주는 제2 제너다이오드(ZD-2)로 구성된 것을 특징으로 하는 백열등 및 형광등 공용 모션센서.