KR200300686Y1 - Light control apparatus by using ultrasonic sensor with separated transmitter-receiver - Google Patents
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Abstract
고감도, 고신뢰성, 및 동작 안정성을 도모하기 위하여, 송수신 분리 초음파 센서를 이용한 조명등 제어장치가 개시된다. 조명장치 내에 구비된 적어도 하나 이상의 조명등을 자동으로 점등 또는 소등하기 위한 조명등 제어장치는, 주변 밝기를 감지하는 광 센서 및 감지대상으로부터 방출되는 적외선을 감지하는 적외선 센서와; 초음파 펄스신호를 방사하는 송신용 초음파 센서와, 상기 송신용 초음파 센서의 방사경로와는 분리되며 상기 감지대상의 미세한 움직임을 수신경로를 통해 감지하기 위한 수신용 초음파 센서를 포함하는 초음파 센서부와; 상기 적외선 센서로부터 감지 출력이 존재하거나 상기 수신용 초음파 센서로부터 초음파 감지 출력이 존재할 경우에 상기 조명등을 점등시키기 위한 점등 구동신호를 상기 조명장치에 제공하여 상기 조명등의 점등 및 소등이 제어되도록 하는 제어부를 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve high sensitivity, high reliability, and operational stability, a lamp control apparatus using a transceiving ultrasonic sensor is disclosed. Lighting lamp control device for automatically turning on or off at least one lamp provided in the lighting device, the light sensor for detecting the ambient brightness and the infrared sensor for detecting the infrared rays emitted from the sensing object; An ultrasonic sensor unit including a transmitting ultrasonic sensor for radiating an ultrasonic pulse signal, and a receiving ultrasonic sensor separated from a radiation path of the transmitting ultrasonic sensor and detecting a fine movement of the sensing object through a receiving path; A control unit which provides a lighting driving signal for turning on the lamp when the sensing output is present from the infrared sensor or the ultrasonic sensing output from the receiving ultrasonic sensor is provided to control the lighting and turning off of the lighting lamp. Characterized in having.
Description
본 고안은 조명장치의 제어에 관한 것으로, 특히 조명장치를 에러 없이 안정적으로 제어할 수 있는 조명등 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to the control of the lighting device, and more particularly to a lighting lamp control device that can stably control the lighting device without errors.
통상적으로, 절전 조명이나 자동 점등 및 소등을 위하여 주위의 밝기에 따라 점등 여부를 감지하는 광 센서와 인체의 출현 시 인체로부터 방사되는 적외선을 감지하는 적외선 센서가 본 분야에서 감지소자로서 널리 사용되어 왔다.In general, an optical sensor that detects lighting according to ambient brightness and an infrared sensor that detects infrared rays emitted from the human body when the human body appears for power saving lighting or automatic lighting and turning off, have been widely used as sensing elements in the art. .
또한, 상기 적외선 센서의 감지 한계에 기인하여 마침내 초음파 센서가 함께 채용되기 시작하였다. 상기 초음파 센서를 채용한 감지회로에서는 초음파 펄스를 방사하고 반사물에서 되돌아오는 시간을 측정하거나, 방사된 초음파 펄스가 제대로 수신되는 지는 유무를 체크하여 사람이나 물체의 출현여부를 감지하게 된다. 만약, 감지대상인 사람이 출현하여 방사된 초음파 펄스가 귀환하는데 걸리는 시간이 짧거나 방사된 초음파 펄스가 사람에 가려져 방사된 펄스를 정상적으로 수신하지 못한 경우에 조명 제어부는 점등신호를 출력한다. 상기 점등신호는 트라이악 등과 같은 전원공급스위치를 동작시켜 조명장치 내에 구비된 조명등 또는 조명등들이 점등되게 한다.In addition, due to the detection limit of the infrared sensor, the ultrasonic sensor finally began to be employed together. The sensing circuit employing the ultrasonic sensor detects the appearance of a person or an object by emitting an ultrasonic pulse and measuring a return time from the reflector, or checking whether the emitted ultrasonic pulse is properly received. If a person to be detected appears and the time taken for the emitted ultrasonic pulse to return is short or the emitted ultrasonic pulse is hidden by the human, the lighting controller outputs a lighting signal. The lighting signal operates a power supply switch, such as a triac, to turn on a lamp or lamps provided in the lighting device.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 조명등 제어기술에 따르면, 초음파 센서의 송신과 수신 경로가 분리됨이 없이 통합되어 있어 수신되는 초음파 펄스에 노이즈가 심하게 존재하고 소자의 울림이 발생하였다. 따라서, 노이즈나 울림에 기인하여 고감도의 센싱이 어려운 문제점이 있어 장치의 신뢰성이 저하되는 단점이 있었다. 또한, 트라이악 등과 같은 전원공급 스위치를 조명장치에 채용하였기 때문에 대용량의 부하를 충분히 구동하기 어렵고 특히, 형광등 할로겐등과 같이 안정기를 사용하는 램프에는 사용이 불가능하며 저전압 검출기능이 어려워 장치자체의 전기적 충격에 의해 동작 안정성이 저하되는 문제가 있었다.However, according to the conventional lamp control technology as described above, since the transmission and reception paths of the ultrasonic sensor are integrated without being separated, the noise is severely present in the received ultrasonic pulses and the device rings. Therefore, there is a problem that high sensitivity sensing is difficult due to noise or ringing, and thus the reliability of the device is deteriorated. In addition, since a power supply switch such as a triac is adopted for the lighting device, it is difficult to sufficiently drive a large load, and in particular, it cannot be used for a lamp using a ballast such as a fluorescent lamp or a halogen lamp, and it is difficult to detect a low voltage. There existed a problem that operation | movement stability falls by an impact.
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점들을 해소할 수 있는 개선된 조명등 제어장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an improved lamp control apparatus that can solve the above-mentioned problems.
본 고안의 다른 목적은 고감도의 센싱을 수행할 수 있는 조명등 제어장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a lighting control device that can perform a high sensitivity sensing.
본 고안의 또 다른 목적은 장치의 신뢰성을 개선하고 제어장치의 동작 안정성을 향상시킬 수 있는 조명등 제어장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a lamp control apparatus that can improve the reliability of the device and improve the operational stability of the control device.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 기술적 사상(aspect)에 따라, 조명장치 내에 구비된 적어도 하나 이상의 조명등을 자동으로 점등 또는 소등하기 위한 조명등 제어장치는:According to an aspect of the present invention for achieving the above objects, a lamp control apparatus for automatically turning on or off at least one lamp provided in the lighting device:
주변 밝기를 감지하는 광 센서 및 감지대상으로부터 방출되는 적외선을 감지하는 적외선 센서와;An optical sensor for detecting ambient brightness and an infrared sensor for detecting infrared rays emitted from the sensing object;
초음파 펄스신호를 방사하는 송신용 초음파 센서와, 상기 송신용 초음파 센서의 방사경로와는 분리되며 상기 감지대상의 미세한 움직임을 수신경로를 통해 감지하기 위한 수신용 초음파 센서를 포함하는 초음파 센서부와;An ultrasonic sensor unit including a transmitting ultrasonic sensor for radiating an ultrasonic pulse signal, and a receiving ultrasonic sensor separated from a radiation path of the transmitting ultrasonic sensor and detecting a fine movement of the sensing object through a receiving path;
상기 적외선 센서로부터 감지 출력이 존재하거나 상기 수신용 초음파 센서로부터 초음파 감지 출력이 존재할 경우에 상기 조명등을 점등시키기 위한 점등 구동신호를 상기 조명장치에 제공하여 상기 조명등의 점등 및 소등이 제어되도록 하는 제어부를 구비함을 특징으로 한다.A control unit which provides a lighting driving signal for turning on the lamp when the sensing output is present from the infrared sensor or the ultrasonic sensing output from the receiving ultrasonic sensor is provided to control the lighting and turning off of the lighting lamp. Characterized in having.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 조명등 제어장치의 블록도1 is a block diagram of a lighting control device according to an embodiment of the present invention
도 2는 도 1중 제어부의 조명등 제어에 대한 동작 제어흐름도FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation control for controlling a lamp of FIG. 1.
도 3은 도 1의 조명등 제어장치의 세부 회로도3 is a detailed circuit diagram of the lamp control apparatus of FIG.
상기한 본 목적들 및 타의 목적들, 특징, 그리고 구조상의 이점들은, 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 기술되는 본 고안의 바람직한 실시 예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.The above and other objects, features, and structural advantages described above will become more apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention described below with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 고안의 일 실시예에 따른 조명등 제어장치의 블록도가 보여진다. 도면을 참조하면, 조명장치 내에 구비된 적어도 하나 이상의 조명등(180)을 자동으로 점등 또는 소등하기 위한 조명등 제어장치는, 복수의 센서들을 가진다. 주변 밝기를 감지하는 광 센서(130) 및 감지대상으로부터 방출되는 적외선을 감지하는 적외선 센서(120)는 각기 대응되는 비교부(132,122)의 일측 입력단과 연결되고, 상기 비교부(132,122)의 출력(LIN,TIN)은 제어부(150)의 입력으로 제공된다. 중요하게, 초음파 펄스신호를 방사하는 송신용 초음파 센서(110)와, 상기 송신용 초음파 센서(110)의 방사경로와는 분리되며 상기 감지대상의 미세한 움직임을 수신경로를 통해 감지하기 위한 수신용 초음파 센서(101)는 초음파 센서부에 포함된다. 상기 제어부(150)에서 발생되는 센서구동신호(SOUT)는 트랜스터부(114)를 통해 전달되어 컨버터(112)에 인가된다. 컨버터(112)는 이를 변환하여 방사 인에이블 신호(SEN2)를 상기 제1 초음파 센서(110)에 인가함으로써, 설정된 방사 주파수를 가지는 초음파 펄스가 방사된다. 여기서, 노이즈 및 울림방지를 원천적으로 해결하기 위하여 상기 제2 초음파 센서(101)는 상기 제1 초음파 센서(110)의 방사 경로와는 완전히 분리되어 있다. 상기 제2 초음파 센서(101)는 수신되는 미약한 초음파 펄스를 감지하여 감지출력(SEN3)을 생성한다. 상기 감지출력(SEN3)은 저역 및 고역 필터링과 증폭을 행하는 필터 및 증폭부(102)를 통과한 후, 비교부(104)의 일측입력으로 인가된다. 상기 비교부(104)는 타측입력으로 인가되는 기준전압 신호(REF1)와 상기 일측입력으로 인가되는 신호를 비교한 결과신호(SIN)를 상기 제어부(150)에 제공한다.1 is a block diagram of a lighting control device according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, a lamp control apparatus for automatically turning on or off at least one lamp 180 provided in the lighting device, has a plurality of sensors. The optical sensor 130 for detecting the ambient brightness and the infrared sensor 120 for detecting the infrared rays emitted from the sensing object are connected to one input terminal of the corresponding comparators 132 and 122, respectively, and the outputs of the comparators 132 and 122 ( LIN and TIN are provided as inputs to the controller 150. Importantly, the ultrasonic sensor 110 for transmitting the ultrasonic pulse signal and the ultrasonic wave for receiving the ultrasonic wave are separated from the radiation path of the ultrasonic sensor 110 for transmitting the fine movement of the sensing object through the receiving path. The sensor 101 is included in the ultrasonic sensor unit. The sensor driving signal SOUT generated by the controller 150 is transmitted through the transmitter 114 and applied to the converter 112. The converter 112 converts this to apply the radiation enable signal SEN2 to the first ultrasonic sensor 110, whereby an ultrasonic pulse having a set radiation frequency is emitted. Here, the second ultrasonic sensor 101 is completely separated from the radiation path of the first ultrasonic sensor 110 in order to fundamentally solve the noise and ringing prevention. The second ultrasonic sensor 101 detects the weak ultrasonic pulse received and generates a sensing output SEN3. The sensing output SEN3 passes through a filter and amplifying unit 102 that performs low pass and high pass filtering and amplification, and is applied to one side input of the comparator 104. The comparison unit 104 provides the control unit 150 with a result signal SIN obtained by comparing the reference voltage signal REF1 applied to the other input with the signal applied to the one input.
상기 제어부(150)는 프로그램 기능을 가지는 마이크로 프로세서 또는 이에 상응하는 콘트롤러로서, 상기 적외선 센서로부터 감지 출력이 존재하거나 상기 수신용 초음파 센서로부터 초음파 감지 출력이 존재할 경우에 상기 조명등(180)을 점등시키기 위한 점등 구동신호(LOUT)를 조명장치에 제공하여 상기 조명등(180)의 점등 및 소등이 제어되도록 하는 기능을 한다. 여기서, 상기 제어부(150)는 상기 센서들의 감지출력에 포함된 노이즈를 디지털적으로 필터링 하는 기능을 포함할 수 있다.The controller 150 is a microprocessor having a program function or a controller corresponding thereto. The controller 150 is configured to turn on the lamp 180 when there is a sensing output from the infrared sensor or an ultrasonic sensing output from the receiving ultrasonic sensor. It provides a lighting driving signal (LOUT) to the lighting device to control the lighting and turning off of the lamp 180. Here, the controller 150 may include a function of digitally filtering noise included in the sensing output of the sensors.
본 고안의 실시예의 경우에, 상기 점등 구동신호(LOUT)는 릴레이(160)에 인가되게 하였는데, 이는 트라이악을 사용하는 경우에 비해 부하 구동능력이 우수하기 때문이다. 한편, 상기 제어부(150)에는 장치의 스태바이 동작 및 경보기능을 표시할 수 있는 표시부(175)가 연결된다. 전원부(170)에는 저전압 검출기능을 갖는 전원 안정화 용 파워 레귤레이터(190)가 설치되어, 전원공급 안정화가 달성된다.In the case of the embodiment of the present invention, the lighting drive signal (LOUT) is to be applied to the relay 160, because the load driving ability is superior to the case of using a triac. On the other hand, the control unit 150 is connected to the display unit 175 that can display the standby operation and alarm function of the device. The power supply unit 170 is provided with a power stabilization power regulator 190 having a low voltage detection function, the power supply stabilization is achieved.
도 3은 도 1의 조명등 제어장치의 구체적 구현의 일예를 보인 세부 회로도로서, 도 1에 대응되게 도 1에 부여된 참조부호를 동일하게 표시하였다. 여기서, 상기 초음파 센서(101)는 “400SR160"이고, 상기 초음파 센서(110)는 ”400ST160"이다. 또한, 제어부(150)는 “57C01504"임을 알 수 있다.FIG. 3 is a detailed circuit diagram illustrating an example of a specific implementation of the lamp control apparatus of FIG. 1, and the same reference numerals are given to FIG. 1 to correspond to FIG. 1. Here, the ultrasonic sensor 101 is "400SR160", and the ultrasonic sensor 110 is "400ST160". In addition, the controller 150 may know that "57C01504".
도 2는 도 1중 제어부(150)의 조명등 제어에 대한 동작 제어 흐름도이다. 도면을 참조하면, 제어부(150)는 제200단계에서, 전원이 인가되었으면, 제201단계에서 전원 안정화회로인 파원 레귤레이터를 구동시키고, 제202단계에서 적외선 센서 가 동작되면, 제203단계에서 초음파 펄스를 송신하기 위한 초음파 발진 인에이블 신호를 출력한다. 제204단계에서 경로 분리된 수신용 초음파 센서를 통해 초음파 신호가수신되고, 기준전압과 비교를 행하는 비교동작을 거쳐 제205단계에서 물체가 감지되었나를 판단한다. 물체의 감지라고 판단되면 제206단계에서 감지시간동안 조명등이 점등되도록 하는 점등구동신호를 출력하게 된다. 제207단계에서 설정시간이 경과하였는가를 체크하고 경과 시에는 제208단계를 수행하여 조명이 소등되게 한다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation control of the lamp of the controller 150 of FIG. 1. Referring to the drawings, when the power is applied in step 200, the controller 150 drives the wave source regulator which is the power stabilization circuit in step 201, and when the infrared sensor is operated in step 202, the ultrasonic pulse in step 203. Outputs an ultrasonic oscillation enable signal for transmitting a signal; In step 204, the ultrasonic signal is received through the path-receiving ultrasonic sensor, and it is determined whether an object is detected in step 205 through a comparison operation of comparing the reference voltage. If it is determined that the detection of the object in step 206 outputs a light driving signal to turn on the lamp during the detection time. In step 207, it is checked whether the set time has elapsed, and when it passes, step 208 is performed so that the illumination is turned off.
상기한 제어동작은, 주변 밝기를 감지하는 광 센서 및 감지대상으로부터 방출되는 적외선을 감지하는 적외선 센서의 출력이 있는 경우에 실시되게 하는 것이 바람직하다. 송신용 초음파 센서를 통하여 초음파 펄스신호를 방사하고, 상기 송신용 초음파 센서의 방사경로와는 별도로 감지대상의 미세한 움직임을 수신용 초음파 센서를 통해 감지하는 것에 의해, 보다 정밀하고 정확한 조명제어가 달성된다.The control operation is preferably performed when there is an output of the optical sensor for sensing the ambient brightness and the infrared sensor for sensing the infrared rays emitted from the sensing object. More precise and accurate lighting control is achieved by radiating an ultrasonic pulse signal through a transmitting ultrasonic sensor and detecting a fine movement of a sensing object through a receiving ultrasonic sensor separately from the radiation path of the transmitting ultrasonic sensor. .
결국, 적외선 센서로부터 감지 출력이 존재하고 상기 수신용 초음파 센서로부터 초음파 감지 출력이 존재할 경우에 상기 조명등을 점등시키기 위한 점등 구동신호를 상기 조명장치에 제공하면, 상기 조명등의 점등 및 소등이 오동작이나 제어의 에러없이 자동으로 고감도 감지동작이 수행됨은 물론, 트라이악 등과 같은 전원공급 스위치를 배제하고 릴레이를 조명장치에 채용하여, 대용량의 부하를 충분히 구동하고, 파워 레귤레이터에 의해 장치자체의 전기적 충격이 방지되어 동작 안정성이 개선된다.As a result, when there is a sensing output from an infrared sensor and an ultrasonic sensing output from the receiving ultrasonic sensor, a lighting driving signal for turning on the lighting lamp is provided to the lighting apparatus. High sensitivity detection operation is automatically performed without errors, and by adopting a relay to the lighting device without power supply switch such as a triac, it drives a large capacity load sufficiently and prevents the electric shock of the device itself by the power regulator. The operation stability is improved.
상기한 본 고안은 예시된 도면을 위주로 한 실시 예에 의거하여 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않은 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능하다는 것은 명백하다. 예를 들어, 회로의 세부적 연결구조를 사안에 따라 달리 변경할 수 있음은 물론이다.The present invention described above has been described based on the embodiment with reference to the illustrated drawings, but is not limited to this, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs to various within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It is obvious that variations and modifications are possible, as well as other embodiments that are equivalent. For example, the detailed connection structure of the circuit can be changed according to the case.
상기한 바와 같이, 조명장치 내에 구비된 적어도 하나 이상의 조명등을 자동으로 점등 또는 소등하기 위한 본 고안의 조명등 제어장치에 따르면, 종래에 비해 고감도의 센싱이 이루어지고, 장치의 신뢰성이 개선되며, 제어장치의 동작 안정성이 향상되는 효과가 있다. 따라서, 조명 장치 제품의 신뢰도가 향상되고 제품의 경쟁력이 확실히 보장되는 이점이 있다.As described above, according to the lighting control device of the present invention for automatically turning on or off at least one of the lighting lights provided in the lighting device, a high sensitivity sensing is achieved compared to the conventional, the reliability of the device is improved, the control device There is an effect that improves the operational stability. Therefore, there is an advantage that the reliability of the lighting device product is improved and the competitiveness of the product is surely guaranteed.
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| KR100853943B1 (en) | 2007-03-12 | 2008-08-26 | 오정임 | Lighting of the human body detection function |
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