KR20240094938A

KR20240094938A - Lighting control method and system using body temperature detection sensor, motion detection sensor, vibration detection sensor and IoT technology

Info

Publication number: KR20240094938A
Application number: KR1020220177641A
Authority: KR
Inventors: 손지연
Original assignee: 손지연
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-06-25

Abstract

조명 제어 시스템이 제시된다. 본 발명은 체온 감지 센서와 동작 감지 센서가 인터페이스를 통해 연결되어 조명을 활성화하거나 비활성화 할 수 있다. 또한, 진동 감지 센서를 이용해서 침대 머리판과 연결해서 머리판에 물리적 자극을 가하게 되면 압전판이 반응해 회로를 거쳐 시퀸스 제어회로로 이동하게 되고, 조절기가 전기를 차단해 조명을 비활성화 시킨다. 또한, IoT 기술을 도입하여 스마트폰의 앱과 연결해 집 안 조명의 상태 확인 및 제어할 수 있다.A lighting control system is presented. In the present invention, a body temperature detection sensor and a motion detection sensor are connected through an interface to activate or deactivate lighting. In addition, when a vibration detection sensor is connected to the headboard and physical stimulation is applied to the headboard, the piezoelectric plate responds and moves through the circuit to the sequence control circuit, and the regulator cuts off the electricity to deactivate the lighting. Additionally, by introducing IoT technology, you can check and control the status of lighting in your home by connecting it to a smartphone app.

Description

Lighting control method and system using body temperature detection sensor, motion detection sensor, vibration detection sensor and IoT technology}

본 발명은 센서를 활용해 자동으로 전원을 조절할 수 있는 조명으로, 보다 상세하게는 동작 감지 센서와 체온 감지 센서를 이용해 사용자가 공간 사용 여부를 자동으로 인지하고, 진동 감지 센서로 일어나지 않아도 조명을 키고 끌 수 있다. 또한 IoT 기술의 도입으로 스마트폰과 조명 조절 시스템을 연결해 집 밖에서도 제어할 수 있는 조명에 대한 발명이다. The present invention is a lighting that can automatically adjust the power using a sensor. More specifically, it uses a motion detection sensor and a body temperature sensor to automatically recognize whether the user is using the space, and a vibration detection sensor to turn on the light even without waking up. You can turn it off. In addition, with the introduction of IoT technology, it is an invention of lighting that can be controlled outside the home by connecting a smartphone and a lighting control system.

어느 곳에 서든지 조명은 스위치 하나로만 껐다 켰다 할 수 있는 가전으로 전구와 전선이 발명된 이후로는 유용하게 사용해왔다. 편의성은 어느 정도 보장되기에 그 이후로 사람들은 조명의 미적인 면을 우선으로 두고 조명의 디자인을 개발했다.No matter where you stand, lighting is a home appliance that can be turned on and off with just a switch, and has been useful ever since the invention of light bulbs and wires. Since convenience is guaranteed to a certain extent, people have developed lighting designs with the aesthetic aspect of lighting as a priority.

그러나 조명 하나를 끄기 위해서는 자리에서 일어나 스위치가 있는 곳에 직접 가야 한다는 불편함이 있어 신체 거동이 어려운 사람이 쓰기 어렵다.However, in order to turn off one light, it is inconvenient to have to get up from your seat and go directly to the switch, making it difficult for people with physical mobility difficulties to use.

이러한 점을 보안하기 위해서 동작을 인식해 자동으로 켜지는 조명이 개발되어 실생활에 쓰인다. 하지만 이 조명은 사람이 머물 필요가 없이 지나가는 현관이나 복도와 같은 곳에서 밖에 쓰이지 못하고 또 사람이 오래 머무는 곳에 적용된다고 해도 움직임이 감지되지 않는다면 금방 꺼진다. To protect against this, lights that recognize motion and turn on automatically have been developed and used in daily life. However, this lighting can only be used in places such as entrances and hallways where people pass by without needing to stay, and even if it is applied to places where people stay for a long time, it will quickly turn off if no movement is detected.

또, 부주의로 인해 조명을 끄지 않고 자리를 비우게 된다면 비운 시간 동안 전기가 낭비되게 된다. 이러한 점을 보안하기 위해서 IoT 시스템으로 공간 밖에서도 조명을 조절할 수 있는 시스템이 구현되었지만 만약에 불을 끄지 않았다는 사실을 인지하지 못한다면 구성된 시스템을 사용하지 못한다는 단점이 있다.Also, if you are careless and leave the room without turning off the lights, electricity will be wasted during the time you are away. In order to secure this, a system that can control lighting from outside the space has been implemented using an IoT system, but it has the disadvantage of not being able to use the configured system if it is not recognized that the light has not been turned off.

열 감지 카운터 센서 장치 (출원번호 10-2018-0014212)Heat detection counter sensor device (application number 10-2018-0014212) 다양한 센서와 선택적으로 연결될 수 있는 초전력 무선 센서 모듈 (출원번호 10-2020-0167264)Ultra-power wireless sensor module that can be selectively connected to various sensors (application number 10-2020-0167264)

본 발명은 위에서 상술한 문제점 해결을 위해 고안된 것으로 체온과 동작과 진동 감지 센서를 이용해 조명을 더 쉽게 조절해 전기를 절약할 수 있는 조명을 만드는 것을 목적으로 한다.The present invention was designed to solve the problems described above, and its purpose is to create lighting that can save electricity by controlling the lighting more easily using sensors that detect body temperature, motion, and vibration.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 동작 감지 센서와 체온 감지 센서, 진동 감지 센서, IoT 연결 3가지 구조로 분리된다. The present invention to solve the above problems is divided into three structures: a motion detection sensor, a body temperature detection sensor, a vibration detection sensor, and IoT connection.

동작 감지 센서가 먼저 사용자가 공간 안으로 들어오는 것을 인지하고 나면 조명이 활성화되고 체온 감지 센서가 조명과 함께 활성화된다. 체온 감지 센서는 10분 마다 일정 공간의 온도를 감지해 체온이 감지되지 않으면 자동으로 조명이 꺼지고 체온이 감지되면 현 상태를 유지한다. After the motion detection sensor first recognizes that the user enters the space, the lighting is activated and the body temperature detection sensor is activated along with the lighting. The body temperature sensor detects the temperature of a certain space every 10 minutes, and if body temperature is not detected, the light automatically turns off and if body temperature is detected, it maintains the current state.

또한, 침대 머리판에 두 개의 진동감지센서를 연결해 제자리에서 움직이지 않아도 조명을 제어할 수 있다. 비활성화 된 상태라면 활성화하고 활성화된 상태면 비활성화 한다. Additionally, by connecting two vibration sensors to the headboard, you can control the lighting without having to move from your spot. If it is disabled, activate it. If it is activated, deactivate it.

IoT 기술을 이용해 조명을 공간 밖에서 제어할 수 있다. 공간 안에서 인터넷을 통신기관으로 삼아 조명에 대한 정보를 제공하면 앱에서 조명을 비활성화 시킬 수 있다. Using IoT technology, lighting can be controlled from outside the space. If information about lighting is provided using the Internet as a communication medium within the space, the app can deactivate the lighting.

본 발명의 실시예들은, 사용자가 조명을 끄지 않은 경우나 숙면을 취할 경우 자동으로 전기를 제어하므로 사람이 부재한 경우에 전기 손실을 막을 수 있고 안구에 가하는 피해를 막을 수 있다. 또한, 전기를 절약함으로써 사용자의 전기를 절약하고 환경에도 도움이 될 수 있다는 이점도 있다. Embodiments of the present invention automatically control electricity when the user does not turn off the lights or have a good night's sleep, thereby preventing electricity loss in the absence of a person and preventing damage to the eyes. Additionally, by saving electricity, there is also the advantage of saving electricity for users and helping the environment.

또한, 사용자의 부주의로 인해 낭비하게 되는 전기를 절약할 수 있게 되어 환경을 보호하고 금전적인 이익을 가져올 수 있다. 또한, 거동이 불편한 사용자도 조명을 쉽게 제어할 수 있어 더불어 살아가는 사회를 꿈꿀 수 있다. In addition, electricity wasted due to user carelessness can be saved, thereby protecting the environment and bringing financial benefits. In addition, users with limited mobility can easily control lighting, allowing them to dream of a society where we all live together.

도 1은 온도 감지 센서와 동작 감지 센서를 이용한 조명 제어 시스템을 간략하게 표현했다.
도 2는 진동 감지 센서를 이용한 조명 제어 시스템을 간략하게 표현했다.
도 3은 IoT 기술을 이용한 조명 제어 시스템을 간략하게 표현했다. Figure 1 briefly represents a lighting control system using a temperature detection sensor and a motion detection sensor.
Figure 2 briefly represents a lighting control system using a vibration detection sensor.
Figure 3 briefly represents a lighting control system using IoT technology.

형광등에 전류가 흐르기 시작하면 유리관의 양 끝의 필라멘트에서 방전이 일어난다. 방전이 일어나게 되면 필라멘트에서 생긴 열로 전자가 튀어나오고 수은과 아르곤이 활발하게 움직이며, 이 수은 기체와 전자가 부딪치게 되어 자외선이 나오게 된다. When current begins to flow through a fluorescent lamp, discharge occurs in the filaments at both ends of the glass tube. When a discharge occurs, electrons pop out due to the heat generated from the filament, and the mercury and argon move actively, and the mercury gas collides with the electrons, producing ultraviolet rays.

이 때 수은 기체가 자외선을 내어 놓고, 이 자외선이 유리관 벽에 발라져 있는 형광 물질에 닿으면 가시광선으로 변하여 유리관 밖으로 밝은 빛이 나오게 되는 것이다. At this time, the mercury gas emits ultraviolet rays, and when these ultraviolet rays hit the fluorescent material applied to the wall of the glass tube, they change into visible light and bright light comes out of the glass tube.

형광등을 켠 순간보다 시간이 지나고 난 후 좀 더 밝아지는 것을 볼 수 있는데, 이것은 형광등에 전류가 흐르기 시작하는 순간보다 시간이 지나고 난 후에 수은에서 내어 놓는 자외선의 양이 더 많아지기 때문이다.You can see that the fluorescent light becomes brighter over time than at the moment it was turned on. This is because the amount of ultraviolet rays emitted from the mercury increases over time compared to the moment the current starts flowing through the fluorescent light.

사람의 몸에서 소량 방출되는 적외선이 수동 적외선 센서의 렌즈를 통과하여 적외선 센서에 닿게 되면 제어 신호로 0과 1을 출력하게 된다. When a small amount of infrared rays emitted from the human body pass through the lens of the passive infrared sensor and reach the infrared sensor, 0 and 1 are output as control signals.

인체 온도는 일정하나 사람에 따라서 방사되는 적외선의 양은 차이가 있기 때문에 IR Dector로 측정하면 보통 9.4~10.4로 나타난다. 센서 표면에 있는 윈도우는 편광 필터로 일정한 주파수대역만 통과시키는 역할을 하기 때문에 윈도우의 역할이 센서 기능을 결정한다. The human body temperature is constant, but the amount of infrared rays emitted varies depending on the person, so when measured with an IR detector, it is usually 9.4 to 10.4. The window on the sensor surface is a polarizing filter that allows only certain frequency bands to pass, so the role of the window determines the sensor function.

적외선 인식 센서가 인식하게 되면 전자 신호를 시퀸스 제어회로로 송신해 조명이 활성화되는 것을 허락한다. When recognized by the infrared recognition sensor, an electronic signal is transmitted to the sequence control circuit, allowing the lighting to be activated.

동작 감지 센서와 체온 감지 센서를 센서 인터페이스로 연결하여 동작 감지 센서에서 센싱 데이터를 송신해 비활성화 되어 있던 체온 감지 센서를 활성화시킨다.By connecting the motion detection sensor and the body temperature detection sensor through a sensor interface, the motion detection sensor transmits sensing data to activate the deactivated body temperature detection sensor.

온도 감지 센서도 가시광선이 아니라 물체에서 복사하는 적외선 양을 측정한다. 일반적으로 렌즈와 온도 센서와 전자 처리 장치로 구성 되어있다. Temperature sensors also measure the amount of infrared radiation emitted from an object, rather than visible light. It generally consists of a lens, temperature sensor and electronic processing unit.

렌즈는 적외선 에너지를 센서에 집중시켜 인식시킨다. 열 에너지가 검출기에 닿게 되면 판독 장치가 열을 감지해 센싱 데이터를 인지해 메모리에 저장된 설정 값인 체온이 감지되지 않는다면 조명이 자동으로 비활성화되고, 감지되면 현 상태를 유지한다. The lens focuses infrared energy onto the sensor and recognizes it. When thermal energy reaches the detector, the reading device detects the heat and recognizes the sensing data. If body temperature, which is the setting value stored in memory, is not detected, the lighting is automatically deactivated, and if detected, the current state is maintained.

진동 감지는 압전체 원리를 이용한 센서를 사용하여 감지한다. 압전체는 센서로 전달된 진동을 전기적 신호로 감지하는 원리이다. 진동이 압전소자로 전달이 되면, 압전소자에서는 특정한 주파수만 선택하는 필터회로를 거쳐 감지회로를 지나 이상 유무를 판단하는 회로로 구성되어 있다. Vibration is detected using a sensor using the piezoelectric principle. Piezoelectric is the principle of detecting vibration transmitted to a sensor as an electrical signal. When vibration is transmitted to the piezoelectric element, the piezoelectric element goes through a filter circuit that selects only specific frequencies, and then a detection circuit, which consists of a circuit that determines whether or not there is an abnormality.

이상이 감지되면 조명에 공급되는 전기를 차단하고 시퀸스 제어회로를 사용하여 활성화되어 있는 조명을 비활성화하고 비활성화된 조명은 활성화한다. When an abnormality is detected, the electricity supplied to the lighting is cut off, and the activated lighting is deactivated and the deactivated lighting is activated using a sequence control circuit.

IoT 기술을 접목해 스마트폰과 앱에 접목해서 유무선인터넷을 이용해 공간 밖에서도 조명 상태를 확인하고 앱으로 컨트롤하여 사용자의 부주의로 조명을 비활성화하지 않고 나왔을 경우 일정 공간 밖에서도 조명을 제어해 조명을 비활성화할 수 있다. By incorporating IoT technology into smartphones and apps, you can check the lighting status from outside the space using wired or wireless Internet and control it with the app. If the user leaves without deactivating the lighting due to the user's carelessness, the lighting is controlled even outside the certain space and deactivates the lighting. can do.

100: 동작 감지 센서
110: 센서 인터페이스
120: 시퀸스 제어회로
130: 조명
200: 체온 감지 센서
300: 진동 감지 센서
310: 압전판
320: 감지회로100: motion detection sensor
110: sensor interface
120: Sequence control circuit
130: lighting
200: Body temperature detection sensor
300: Vibration detection sensor
310: Piezoelectric plate
320: detection circuit

Claims

A sequence control circuit is installed between the lights and the wires, and the body temperature sensor, motion sensor, and vibration sensor are connected to receive the information sent by each sensor to become a direct control unit.

According to claim 1, the motion detection sensor is connected to the body temperature detection sensor and the light, and the motion detection sensor connects the body temperature detection sensor to the sensor interface to exchange sensing data between the receiver of the body temperature detection sensor and the transmitter of the motion detection sensor to control the space. You can control it.

According to claim 1, when the piezoelectric plate receives the stimulus received by the vibration detection sensor, the piezoelectric element passes through a filter circuit that selects only a specific frequency, a detection circuit, and a circuit that determines the presence or absence of an abnormality is converted into an electrical signal. This electrical signal moves to the sequence control circuit to control the lighting, blocking or connecting the electricity delivered to the lighting.