KR20180076947A - 스윙 도어(swing door) 환경에서 광학식 감지 센서로 스윙 도어와 출입 보행자를 식별하는 방법 - Google Patents

Abstract

(1) 기술분야
출입자 인식 장치에서 사용하는 광학식 출입자 감지 센서의 설치와 운용
(2) 해결하려는 과제
본 발명은 스윙 도어(swing door)에 설치된 광학식 출입자 감지 센서의 검출 신호로부터 스윙 도어 신호를 제거하고 출입자 신호만을 선별 제공하여 출입자 인식 오류를 최소화한다.
(3) 과제의 해결 수단
본 발명은 광 검출 신호로 수직 굴곡 경사를 계측하는 수광 센서[도 8]와 이를 통해 입력되는 신호를 처리하는 마이크로-프로세서(MCU)[도 1]를 구성하여 수광 센서의 검출 신호가 출입자 인식 장치로 전달되기 전에 전처리 단계에서 이를 해석하고 판별하여 스윙 도어로 식별된 신호를 선별 제거함으로써 출입자 인식 장치의 인식 오류를 최소한으로 줄여주는 방법을 개시한다.
(4) 기대 효과
양쪽 방향으로 열리는 스윙 도어에서 출입자로 식별된 신호만을 출입자 인식 장치에 제공하여 출입자 인식 오류를 최소화시켜 오작동을 방지하고, 출입 인원 계수 및 전등과 같은 전력 부하의 제어를 안정시켜 그에 따른 절전 및 안전 등의 유익을 증대시킬 수 있다.

Description

스윙 도어(swing door) 환경에서 광학식 감지 센서로 스윙 도어와 출입 보행자를 식별하는 방법 {How to identify swing doors and walkers with optical sensing sensors in swing door environments}

본 발명은 출입문의 특정 위치에서 투사한 광을 투과형 또는 반사형 광 검출 수광 센서로 입력받아 출입자를 인식하는 장치(카운터 스위치 등)의 사용에 있어, 위 장치를 문틀을 중심으로 양방향으로 열리고 닫히는 스윙형 도어에 설치 운영할 때, 수광 센서의 검출 신호를 앞서 판별하여‘출입자 만을 식별한 정보’를 출입자 인식 장치에 제공함으로써 스윙 도어에 의한 오작동을 최소화시켜 주는 방법에 관한 것이다.

광학식 출입자 인식 장치는 실내조명의 점등/소등을 위한 종래의 수동식 전기 스위치와 조작 방식을 자동화한 장치로 출입문 좌우 특정 위치에 출입자 감지 센서를 두고, 이를 통해 광학식 기법으로 사용자의 입/출을 인식하여 점등 및 소등을 자동으로 제어함으로써 사용의 편리와 절전 및 안전을 제공하는 장치이다.

광학식 출입자 감지 센서는 출입문이 열리는 반대편에 통상 설치하는데 이는 센서를 사용함에 있어 문에 의해 광의 경로가 지장을 받아 발생하는 오작동을 피하기 위한 것이다.

광학식 출입자 감지 방식은 장치가 제어하는 반송파를 갖는 광원으로 광을 투사하여 이를 광 투과 또는 반사시켜 얻어지는 수광 검출 신호를 장치가 입력받아 신호의 성분을 내부 알고리즘으로 처리해 출입자의 유무와 진행 방향, 실내 인원을 누적 산출하여 그 결과를 활용해 제어 기능을 수행하는 방식이다.

일반적으로 광원은 파장이 근적외선(IR:Infrared Radiation) 영역인 반도체 LED를 사용해 38kHz의 반송 주파수에 동조시킨 광을 발생한다. 수광 센서는 중심 파장대가 IR로 설정된 빛에 동조 감응하는 광전소자로 광원의 빛을 받아들여 이를 전기적인 잡음을 억제한 디지털 신호로 변환하는 기본회로를 내장하고 있다.

본 발명은 스윙 도어(swing door) 출입문에서 광학식 출입자 감지 센서 운용 시 도어와 출입자를 식별하여 출입자 인식 오류를 최소화하는 방법에 관한 것이다.

광학식 출입자 인식 장치는 광학식 기법의 센서를 통해 사용자의 출/입을 인식하여 점등 및 소등을 자동으로 제어하는 장치로서, 출입자 인식을 위한 센서를 출입문이 열리는 반대편에 통상 설치하는데 이는 문에 의해 광의 경로가 지장을 받아 발생하는 오작동을 방지한 상태에서 출입자 인식률을 높이기 위한 것이다.

근래 시중의 건축물은 출/입 양쪽 방향으로 여닫을 수 있는 스윙형 도어를 적용하는 경우가 늘어나고 있는데 이 경우 어느 한 방향에서는 문에 의해 센서의 광 경로가 차단(가려짐)되고, 이 경우 기존의 광학식 감지 방식 출입자 인식 장치는 스윙 도어를 출입자로 인식하는 오류를 일으킨다.

즉, 스윙 도어에서 출입자의 입/퇴실 행위와 양문형 스윙 도어의 여닫음 상황이 모두 감지될 때 광학식 출입자 인식 장치가 출입자와 스윙 도어를 구별하지 못하고 광 검출 신호값이 입력되면 이를 모두 출입자로 인식하는 오작동을 일으킨다. 또한, 이로 인해 출입 인원의 계수와 그에 따른 후속 제어 작동에 연속적인 오류를 일으키는 등 장치의 효과적인 운용을 곤란하게 하고 있는 실정이다.

특히 한 번의 출입 행위에서 안팎으로 스윙이 일어날 경우는 문이 완전히 정지되기 전까지 인접한 광 검출 센서를 도어가 스윙하며 가로지를 때마다 이를 추가로 인식하게 된다. 때문에, 주 목적인 출입자의 검출을 끝냈어도 출입자 인식 장치에서 이를 모두 출입자로 오판하는 오류를 일으키는 것이다.

본 발명은 이러한 오류를 최소화시킬 수 있는 방법을 개시하였다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 위 설명한 스윙 도어 출입 시 오류를 일으키는 주요 원인인 ‘스윙 도어에 의해 발생하는 광 검출 신호’를 수직 굴곡 경사의 계측이 가능한 수광 센서와 이를 통해 입력되는 신호 성분을 정량화 처리할 수 있는 마이크로-프로세서(MCU)를 구성하여 수광 센서의 검출 신호가 출입자 인식 장치로 전달되기 전에 전처리 단계에서 이를 해석하고 판별하여 스윙 도어로 식별된 신호를 선별 제거함으로써 출입자 인식 장치의 인식 오류를 최소한으로 줄여주는 방법을 개시한다.

좀 더 상세하게는,

1. 위와 아래로 각 두 개씩 모두 네 개의 센서를 보행 바닥면에서 수직 및 수평이 되도록 일정 간격으로 배열하여 진입 물체의 수직 굴곡 경사를 측량할 수 있는 수광부 광검출 센서를 모듈로써 구현하고,

이 센서를 통해 광 검출을 수행하여 발광부 측의 투사 광이 광 전달 경로를 가로지르는 출입 물체에 의해 가로막히거나 반사(이하 ‘광 차단’으로 표기)될 때 발생하는 수광부 검출 신호를 유선 또는 무선화하여 마이크로 컨트롤러의 입력으로 전달한다.

2. 마이크로컨트롤러(이하 ‘MCU’)에서는 광 검출 신호를 입력받아 본 발명에서 고안한 규칙에 따라 해석하고 판별하여 결과값을 얻는 공정을 수행한다.

즉, MCU는 네 개의 수광 신호에서 스윙 도어와 출입자의 물리적 외형 특성 중 수직면의 굴곡 형상의 차이에 따르는 경사도와 비례하는 시간차를 추출하고, 이 시차 동안에 입력된 특정 신호값을 계수하여 정량화하며,

MCU는 계측한 펄스 수와 설정한 경계 기준값을 비교하여 스윙 도어와 출입자를 판별한다. 이 결과로, 스윙 도어로 식별이 되었을 때는 MCU를 경유하여 입력되는 센서의 광 검출 신호를 즉각 차단하여 신호의 출력에는 IDLE(검출 대기) 신호만을 제공하고, 출입자 인식 장치에서 무의미한 신호를 수신함으로써 아무 진입 행위가 없는 것으로 판단하여 반응하지 않도록 한다.

반면에 MCU의 해석 판별 로직에 의해 출입자로 판정되었을 때는 MCU를 경유하는 광 검출 신호의 흐름을 그대로 출력으로 통과(bypass)시켜 줌으로써 광 센서의 검출 신호가 정상적으로 출입자 인식 장치로 입력되도록 구현한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 스윙 도어(swing door) 환경에서 기존의 광학식 출입자 인식 장치(카운터 스위치 등)를 운용할 경우, 스윙 도어가 양쪽 방향으로 열릴 때에도 출입자로 식별된 신호만을 장치에 제공함으로써 출입자의 인식과 출입 인원 계수 및 전등과 같은 전력 부하를 제어함에 있어 나타나는 오작동 문제를 최소화할 수 있고, 이로써 장치의 안정적인 운용을 가능하게 하여 출입자 인식 장치 고유의 편리한 자동화 스위칭 기능과 그에 따른 절전 및 안전 등의 유익을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에서 구현하는 스윙 도어/출입자 식별을 위한 기능블록도로서 광원으로부터의 투사된 광을 수신하는 수광 센서의 구성을 도식화 했고, 수광 신호를 처리하는 MCU 블록에서는 수광 신호의 입력부터 신호의 전달경로를 제어하는 결과 출력에 이르기까지 MCU 내부에서 작동하는 처리 로직을 도식화하였다.
도 2는 MCU로 입력된 수광 검출 신호에서 신호의 굴곡 경사도에 의한 시간 차이를 계량화하기 위해 특정 신호 성분(펄스)을 카운트하는 타이밍을 시작하는 시점을 나타낸다. 화살표는 진입 물체의 진행 방향이며, 내려 그어진 선은 진입 물체의 외형이 갖는 굴곡 경사를 도식화한 것이다. 네 개의 센서 중 두 개의 녹색 표시는 진입 물체에 의해 광이 차단된 상태를 나타내며, 백색의 센서 표시는 투사 광을 수신하고 있는 상태를 나타낸다. 두 개의 센서 모습은 진입 방향이 서로 반대인 경우를 보여준다.
도 3은 진입 물체가 네 개의 센서를 통과할 때 굴곡 경사에 의해 나타날 수 있는 여섯 종류의 수광 검출 센서의 수신(광 감응) 및 차단 상태를 도식화한 것으로, 이 구간에서는 고안된 규칙에 따라 특정한 신호성분(펄스)을 카운트하지 않는다.
도 4는 진입한 물체가 진행하는 동안 규정한 센서의 수광 및 차단 조건에서 펄스를 카운트하는 MCU가 그 카운트를 종료하는 시점에 도달했을 때의 센서 상태를 도식화한 것이다. 물체의 진입 방향이 서로 반대인 두 개의 그림에서, 카운트 종료 시점은 모든 센서가 광 차단 상태로 진입하는 시점임을 보여주고 있다.
도 5는 광 검출 신호를 받아들여 처리하는 공정(MCU 프로세스)을 종료하는 시점을 도식화하였다. 진입하던 물체가 네 개의 센서를 모두 통과하여 네 개의 센서 투사 광을 수신(광 감응)하는 상태가 되어있음을 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시 예 1로서, 스윙 도어가 수광 센서로 진입하여 통과하기까지 MCU에서 수행하는 펄스 카운트 타이밍을 신호 파형과 함께 도식화하여 나타내었다.
도 7은 본 발명의 실시 예 2로서, 출입자가 수광 센서로 진입하여 통과하기까지 MCU에서 수행하는 펄스 카운트 타이밍을 신호 파형과 함께 도식화하여 나타내었다.

광학식 출입자 인식 장치는 실내조명의 점등/소등을 위한 종래의 수동식 전기 스위치와 조작 방식을 자동화한 장치로서 출입문 좌우 특정 위치에 출입자 감지 센서를 두고, 이를 통해 광학식 기법으로 사용자의 출/입을 인식하여 점등 및 소등을 자동으로 제어한다. 출입 감지 센서의 설치는 출입문이 열리는 반대편에 통상 설치하는데 이는 광학식 센서를 사용함에 있어 문에 의해 광의 경로가 지장을 받아 발생하는 오작동을 피하기 위한 것이다.

하지만, 스윙 도어의 경우 문이 양쪽 방향으로 열리는 상황에서는 출입자의 행위가 문을 밀면서 들어오고 나가는 형태를 띠게 되는데, 이때 어느 한 방향에서는 광 감지 센서가 스윙 도어와 출입자를 각각 감지 검출함으로써 출입자 인식 장치에서 한 사람의 출입 행위에 대해 두 번의 출입자 인식을 일으키는 문제가 발생한다.

특히 한 번의 출입 행위 후에 문이 닫히면서 안팎으로 스윙이 일어날 경우 문에 인접한 광 검출 센서는 도어가 스윙하며 가로지를 때마다 이를 추가로 검출하게 된다. 때문에, 주 목적인 출입자의 검출을 끝냈어도 스윙 도어에 의한 광 검출이 반복되면서 출입자 인식 장치에서 이를 모두 출입자로 판단하는 오류를 일으키는 것이다.

일반적으로 현장에서는 이를 해소하기 위해 스토퍼 사용이나 개방식 사용 등 운용상의 대응 외에는 오류를 최소화시키는 기술적 방편을 제공하지 못하여 장치의 효과적인 운용을 곤란하게 하고 있는 실정이다.

본 발명은 위 설명한 스윙 도어 출입 시 오류를 일으키는 주요 원인인 스윙 도어 검출 신호가 출입자 인식 장치로 전달되기 전에 전처리 단계에서 이를 선별하여 제거함으로써 출입자 인식 장치의 인식 오류를 최소한으로 줄여주는 기술이다.

본 발명의 실시를 위하여 다음과 같이 구현한다.

1. 위와 아래로 각 두 개씩 모두 네 개의 센서를 보행 바닥면에서 수직 및 수평이 되도록 일정 간격으로 배열하여 진입 물체의 수직 굴곡 경사를 측량할 수 있는 수광부 광검출 센서를 모듈로써 구현하고,

이 센서를 통해 광 검출을 수행하여 발광부 측의 투사 광이 광 전달 경로를 가로지르는 출입 물체에 의해 가로막히거나 반사(이하 ‘차단’)될 때 발생하는 수광부 검출 신호를 유선 또는 무선화하여 마이크로 컨트롤러의 입력으로 전달한다.

2. 마이크로컨트롤러(이하 ‘MCU’)에서는 광 검출 신호를 입력받아 본 발명에서 고안한 규칙에 따라 해석하고 판별하여 결과값을 얻는 공정을 수행한다.

즉, MCU는 네 개의 수광 신호에서 스윙 도어와 출입자의 물리적 외형 특성 중 수직면의 굴곡 형상의 차이에 따르는 경사도와 비례하는 시간차를 추출하고, 이 시차 동안에 입력된 특정 신호값을 계수해 정량화하며,

MCU는 계측한 펄스 수와 설정한 경계 기준값을 비교하여 스윙 도어와 출입자를 판별한다. 이 결과로, 스윙 도어로 식별이 되었을 때는 MCU를 경유하여 입력되는 센서의 광 검출 신호를 즉각 차단하여 신호의 출력에는 IDLE(검출 대기) 신호만을 제공하고, 출입자 인식 장치에서 무의미한 신호를 수신함으로써 아무 진입 행위가 없는 것으로 판단하여 반응하지 않도록 한다.

반면에 MCU의 해석 판별 로직에 의해 출입자로 판정되었을 때는 MCU를 경유하는 광 검출 신호의 흐름을 그대로 출력으로 통과(bypass)시켜 줌으로써 광 센서의 검출 신호가 정상적으로 출입자 인식 장치로 입력되도록 구현한다.

보다 상세하게는,

본 발명의 구성은 [도 1]과 같다.

발광부측의 투사 광이 광 전달 경로를 가로지르는 출입 물체에 의해 가로막히거나 반사될 때 수광부 센서에서는 광 검출값의 변화가 발생한다.

수광부의 광 검출 센서의 구성은 보행 바닥면으로부터 수직과 수평이 되도록 'ㅁ' 자의 형태로 위로 두 개, 아래로 두 개를 배열하되, 좌우 센서간의 간격은 수평으로 10 ~ 15mm가 되도록 배치하며, 상하 센서의 간격은 수직 35 ~ 45mm 간격으로서 수직과 수평의 간극 비율이 3:1 ~ 4:1이 되도록 하나의 모듈로 구성한다.[도 8]

수광 시 센서 A - B, C - D는 수직선상에서 이상적으로는 동일한 시간대를 감지하여야 하고, A - C, B - D는 높이의 차이가 없는 상태에서 수광한다.

광 검출 신호는 수광이 되고 있는 상태를 로직 레벨 '0'으로, 광이 차단된 상태를 로직 레벨 '1'로 하여 전압 성분의 디지털 신호로 출력한다.

센서의 설치는 출입문 바닥과 수직이 되도록 문틀과 인접하여 40 ~ 60cm 높이에 독립형 모듈이나 전기용 스위치 박스 내 수용이 가능한 구조로 설치한다.

설치 높이는 출입자로부터 스윙 도어에 비해 가능한 한 큰 차이의 수직 굴곡 경사를 얻을 수 있도록 움직임이 많은 부분의 광 검출을 고려해 설정한 높이다.

마이크로컨트롤러(이하 ‘MCU’)에서는 광 검출 신호를 입력하여 [도 2] ~ [도 5]와 같은 규칙을 세워 해석하고 판별의 결과값을 얻는 과정을 수행한다.

광 검출 신호를 해석하기 위해서 MCU는 규정한 신호의 상태 기간 동안 기준값과의 비교를 위한 정량화 계수 타이밍을 생성하고 펄스를 카운트한다.[도 1]

네 개의 광 검출 센서에 의한 검출 값의 해석 규칙은 다음과 같다.

1. 발광부측의 투사 광이 수광부에 지속 감지되어 네 개의 수광 센서 모두가 광을 수신하는 경우는 출입 행위가 발생하지 않은 것이다.

2. MCU가 타이밍 생성과 동시에 특정 신호에 대해 펄스 카운트를 시작하는 조건은 센서 A - B, 센서 C - D가 어느 한 쪽 방향에서든 동시에 광이 차단되는 시점이 발생할 때이다.[도 2]

3. 출입 물체(스윙 도어, 출입자)의 진행에 의해 센서 A - C, 센서 B - D가 광이 차단되었거나 센서 A, B, C와 센서 A, B, D 또는 센서 B, C, D와 센서 A, C, D가 광이 차단된 여섯 종류의 상태에서는 계수 타이밍 생성을 진행하지 않고 펄스 카운트를 일시 정지한 후 대기한다.[도 3]

4. MCU가 타이밍 생성을 위해 펄스 카운트를 정지하는 조건은 센서 A, B, C, D가 모두 동시에 광이 차단되는 시점이 발생할 때이다.[도 4]

5. MCU로 입력되는 광 검출 신호를 해석 및 판별 처리하는 로직은 네 개의 센서 모두가 광이 검출되어 광 수신 상태가 될 때 종료된다.[그림 5]

위와 같은 규칙에 따라 MCU가 신호의 해석을 수행한 후에는 판별 공정을 거치게 되며 이때 MCU에 사전 설정한 판별 기준값과의 비교를 수행하게 된다.

위와 같이 스윙 도어와 출입자의 검출에 대하여 진입 시 센서의 감응 시간과 진입 경사도의 차이로 나타나는 판별 타이밍 생성 중의 펄스 카운트 수 증감에 의해 A, B, C, D 네 개의 센서 모두가 광 수신이 차단되어 타이밍 생성을 종료할 때까지 계수되는 펄스 수의 차이를 얻게 되며,

이 카운트 값은 MCU에 미리 설정된 기준값과의 비교 판별을 위한 유효 값으로 사용되고, MCU는 계측한 펄스 수와 기준값을 비교하여 스윙 도어와 출입자를 판별하게 된다.

판별 기준값은 [도 1]에서와 같이 설치자 또는 사용자로 하여금 그 설정값을 조절할 수 있도록 고안하였으며, 이를 통해 다양한 구조와 운용 형태를 갖는 현장의 스윙 도어에 적합한 최적화된 기준값을 설정할 수 있다.

MCU는 기준값과의 비교 판별을 통해 스윙 도어를 식별 분리하며, 해석 로직의 처리에 의해 스윙 도어로 판정이 되었을 때는 MCU를 경유하여 입력되는 센서의 광 검출 신호를 즉각 차단함으로써 신호의 출력에는 IDLE(검출 대기) 신호만이 나타나게 되고, 출입자 인식 장치는 무의미한 신호를 수신함으로써 아무 진입 행위가 없는 것으로 판단하여 반응하지 않게 된다.

반면에 MCU의 해석 로직에 의해 출입자로 판정되었을 때는 MCU를 경유하는 광 검출 신호의 흐름을 그대로 출력으로 바이패스 함으로써 광 센서의 검출 신호는 정상적으로 출입자 인식 장치로 제공된다.

본 발명의 실용화를 위하여는,

타이밍 생성 공정에서 계수되는 펄스의 수를 정량적으로 표시할 수 있는 4 디지트 표시부를 회로의 기능에 부가하였으며, 하나의 표시부에서 측정값과 기준값을 선택하여 표시할 수 있도록 회로를 고안하였다. 이 표시부는 또한 실용화 시 설치 시공자의 기술적 편의를 제고할 수 있다.

또한, 설치 후 실제 운용 시 유지관리의 편리를 위해 표시부를 쉽게 제거할 수 있도록 4 핀 구조의 인터페이스 포트를 사용하여 표시부의 탈착이 가능하도록 고안하였다.

비교를 위한 기준값의 설정 시 그 값을 가변할 수 있는 기능도 부가하였다. 이 기능은 현장에서 설치 시 기능의 안정화를 위해 현장의 스윙 도어에 맞춰 조절할 수 있도록 고려한 것이다.

또한, 스윙 도어 또는 출입자 판정 시 이를 외부에서 인지할 수 있도록 LED를 사용한 경보(알람) 기능을 부가하여 사용자의 편의를 도모하였다.

다음은 광 센서의 검출 신호에 대한 MCU 처리 로직을 적용하는 예시로서,

[ 실시예 1]

[도 1]의 광 검출 상태에서 스윙 도어를 앞으로 밀면서 입실하는 출입자가 있다고 가정할 때, 타이밍 생성을 시작하는 조건이 되는 센서 A - B 및 센서 C - D의 광 차단 흐름은 다음과 같다.

문을 밀고 진입하므로 문이 먼저 광 검출 센서를 가로지르게 되는데,

이 때 스윙 도어의 구조는 직사각형의 유리판재로서 도어 경사가 바닥으로부터 직각이고 수직 모서리는 면취(다듬질)되어 굴곡 없이 반듯하기 때문에 스윙 도어가 센서부를 가로지르기 위해 진입하여 처음에 센서 A와 B를 지나가게 될 때, 도어 수직면이 반듯하므로 센서 A와 B에 거의 동시에 진입하게 되고, 따라서 스윙 도어에 의해 센서 A와 B에서 광 수신이 차단되는 시간의 차이는 거의 동시라고 할 수 있을 정도로 그 시간 편차가 매우 작게 나타나게 된다.[도 6]

또한 광 검출 센서로 진입한 스윙 도어 측면이 곧은 수직면이면 위 [그림 3]과 같은 카운트 일시 정지 조건의 영향을 매우 적게 받게 되어 이로 인해 펄스 카운트 시간은 더 증가한다.

결과적으로는 타이밍 생성을 위한 펄스 카운트 시점이 즉시 발생하고, 이후 MCU는 카운트 일시 정지 조건이 최소화 되는 상태로 A-B-C-D가 모두 광 수신이 차단되어 카운트를 종료하는 시점까지 내부 로직에서 요구한 펄스를 카운트(계수)하게 된다. [도 6]

[ 실시예 2]

출입자가 문을 향해 진입할 때에는 복장을 갖춘 신체의 다양한 외관과 보행 중의 신체 움직임에 미루어 볼 때 수직 방향에서 복잡한 굴곡의 형태를 띠게 되고, 센서 A와 B를 향해 진입할 때는 이러한 굴곡 형상에 따르는 불특정의 다양한 경사도를 갖는 진입이 이루어지게 된다.[도 7]

따라서 굴곡에 의한 경사를 갖는 출입자(인체)에 의해 광이 차단될 때는 센서 A와 B에서 나타나는 광 차단 시간의 편차가 커지게 됨으로써 판별 가능한 수준의 유효한 정보가 담긴 시간의 차이를 얻게 된다.

이러한 스윙 도어와 출입자의 비교되는 진입 상태는 센서 A, B(또는 센서 C, D)의 광 차단에 의한 타이밍 생성 시작점의 빠르고 느림을 결정하게 된다. 즉, 진입 경사가 완만할수록 또는 바닥과 평행에 가까운 경사를 갖는 진입 형태일수록 타이밍 생성을 늦게 시작하게 된다.

펄스 카운트 타이밍이 늦을수록 카운트 종료시점에서 볼 때 늦은 만큼 시간에 비례하여 상대적으로 펄스 계수량이 감소하게 된다.

또한, 경사가 낮은 진입일수록 타이밍 생성이 일시 정지되는 구간을 통과하는 시간이 길게 발생함으로써 펄스의 카운트 수는 더욱 적어지게 된다.[도 7]

위와 같이 스윙 도어와 출입자의 검출에 대하여 진입 시 센서의 감응 시간과 진입 경사도의 차이로 나타나는 식별 타이밍 생성 중의 펄스 카운트 수 증감에 의해 A, B, C, D 네 개의 센서 모두가 광 수신이 차단되어 타이밍 생성을 종료할 때까지 계수되는 펄스 수의 차이를 얻게 되며,[도 6][도 7]

이 카운트 값은 MCU에 미리 설정된 기준값과의 비교 판별을 위한 유효 값으로 활용할 수 있고, MCU는 계측한 펄스 수와 기준값을 비교하여 스윙 도어와 출입자(인체)를 판별하여 식별된 결과에 따라 수광 검출 신호 중 스윙 도어 신호를 즉시 출력 차단함으로써 출입자 인식 장치에는 출입자로 식별된 경우에만 수광 신호가 정상 입력된다.

1 : 본 발명에 해당하는 구현 범위
2 : 수광 신호 검출 센서
3 : MCU 내부의 수광 신호 해석과 판별 로직 및 신호 제어 기능 블록
4 : 4 개의 수광 센서 검출 신호 출력(MCU의 입력)
5 : 1 조의 수광 신호 출력(광학식 출입자 인식 장치의 입력)
6 : 4 디지트 표시기
7 : 기준값/계측값 표시 선택 스위치
8 : 판별 기준값 외부 설정용 조절 볼륨
9 : 식별 결과 알림 표시등
10 : 발광부의 투사 광 및 광원
11 : 본 발명의 고안에 따라 설치 모듈에 배치된 4개의 수광 센서
12 : 광학식 출입자 감지용 수광 센서 모듈
13 : 전기 스위치(또는 콘센트)용 매입 박스
14 : 광을 수신한 수광 센서(백색) 및 광이 차단된 수광 센서(녹색)
15 : 수광 센서로 진입하는 물체의 앞쪽 수직 굴곡 경사면
16 : 센서로 진입하는 물체의 진입 방향

Claims (2)

1. 광학식 감지 센서로 진입하는 물체의 수직 굴곡 경사 계측이 가능한 수광부 광 센서의 검출 구조와 광 검출 신호화 방식
2. 광학식 센서로 검출한 신호의 성분으로 수직 굴곡 경사도를 실시간 정량화하고, 이를 판별하여 제어 신호 등 결과를 출력하는 신호의 처리 방법
   

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