KR100392784B1

KR100392784B1 - 나침반을 이용한 전원 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100392784B1
Application number: KR10-2001-0054636A
Authority: KR
Inventors: 정무영; 윤준수; 서재교
Original assignee: 학교법인 포항공과대학교
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: KR20030021387A

Abstract

나침반을 이용한 전원 제어 장치 및 방법을 개시한다.

본 발명은, 밝은 부분과 어두운 부분으로 형성된 나침반에, 반사형 광 센서를 이용하여 상/하/좌/우 방향에 따라 신호를 상이하게 출력하고, 릴레이를 이용하여 전원을 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 전원 제어 장치에 관한 것이다. 나침반의 고유 성질, 즉, 나침반의 밝은 부분은 항상 일정한 방향만을 지시하는 특징으로 인해, 센서의 위치가 일정 방향에 위치할 때만 전원이 온되도록 한다. 회전축을 중심으로 센서를 회전시키는 것에 의해 전원이 온되는 방향을 사용자가 선택할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전원 제어 장치를 레이저 포인터에 부착하여 방향에 따른 레이저 포인터의 전원을 제어하거나 총에 부착하여 과녁 이외의 방향으로 총이 격발되지 않게 하는 장치 혹은 이와 유사한 응용 장치를 구현할 수 있어, 간단하고 저가의 장치로 안전성과 편리성을 동시에 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

나침반을 이용한 전원 제어 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING A POWER SUPPLY}

본 발명은 전원 제어 기술에 관한 것으로, 특히, 나침반의 회전 원리를 이용하여 전원을 제어하는데 적합한 나침반을 이용한 전원 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 전자식으로 방향에 따른 전원 제어가 가능한 제품이 출시되고는 있지만, 차지하는 공간이 지나치게 클 뿐만 아니라, 가격 또한 너무 고가여서 좁은 공간 또는 그다지 큰 정확성을 필요로 하지 않는 장비에 적용하기에는 매우 비효율적이라는 문제가 제기되었다.

따라서, 저렴한 가격에 구조적으로 간단한 전원 제어 기술, 특히, 방향에 따른 전원 제어가 가능한 전원 제어 기술이 절실히 요망되어 왔다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 광센서에서 일정 광을 나침반에 조사하고, 나침반에서 반사되는 광신호의 강도에 따라, 즉, 광센서의 회전 위치에 따라 변화되는 광신호의 강도에 따라 릴레이를 온/오프시켜 전원을 제어함으로써, 구조적으로 간단하면서도 우수한 성능을 갖는 전원 제어를 구현하도록 한 나침반을 이용한 전원 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밝은 부분과 어두운 부분으로 형성된 나침반에 소정 광원을 조사하여 반사되는 광신호에 따라 부하로의 전원 공급을 연결 또는 차단하는 나침반을 이용한 전원 제어 장치에 있어서, 전원 제어 모드 또는 일반 전원 공급 모드를 결정하기 위한 스위칭 신호를 출력하는 모드 전환스위치; 소정 회전축을 중심으로 회전하면서 광원을 발생시키며, 전원 제어 모드시에, 나침반에서 반사되는 광의 강도를 측정하여 측정 광 강도에 대응하는 광 검출 신호를 발생하는 반사광센서; 전원 제어 모드시에, 반사광센서로부터 제공되는 광 검출 신호에 따라 모드 전환스위치의 전원 공급 경로를 제어하는 제어부; 제어부의 제어하에 모드 전환스위치의 스위칭 상태를 변경하는 릴레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따르면, 소정 회전축을 중심으로 회전하면서 밝은 부분과 어두운 부분으로 형성된 나침반으로 광원을 조사하여 반사되는 광의 강도를 측정하는 반사광센서와, 반사광센서로의 전원 연결을 선택적으로 스위칭하는 모드 전환스위치를 구비하는 전원 제어 장치에서의 전원 제어 방법에 있어서, 반사광센서를 회전시켜 전원 제어 방향을 설정하고, 전원 제어 장치에 전원을 공급하는 제 1 단계와; 전원 제어 모드인지 일반 전원 공급 모드인지를 판단하는 제 2 단계와; 제 2 단계의 판단 결과, 일반 전원 공급 모드이면, 모드 전환스위치를 부하로 스위칭함으로써 부하로 전원을 공급하는 제 3 단계와; 제 2 단계의 판단 결과, 전원 제어 모드이면, 모드 전환 스위치를 반사광센서로 스위칭함으로써 반사광센서로 전원을 공급하는 제 4 단계와; 나침반에서 반사되는 광의 세기를 감지하고, 감지되는 광의 세기가 기설정 강도 이상인지를 판단하는 제 5 단계와; 제 5 단계의 판단 결과, 감지되는 광의 세기가 기설정 강도 이상이면, 부하로의 전원 공급을 형성하는 제 6 단계와; 제 5 단계의 판단 결과, 감지되는 광의 세기가 기설정 강도 이하이면, 부하로의 전원 공급을 차단하는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나침반을 이용한 전원 제어 장치의 개략 구성 블록도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예로서, 도 1의 전원 제어 장치를 레이저 포인터에 적용한 경우를 예시적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 1의 제어부에 의해 구현되는 전원 제어 과정의 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제어부

100 : 전원 공급부

102, 206 : 모드 전환스위치

104 : 부하

106, 200 : 반사광센서

108 : 나침반

110, 201 : 릴레이

202 : 회로기판

203 : 나침반의 밝은 부분

204 : 나침반의 어두운 부분

205 : 광센서의 회전축

207 : 레이저 포인터 본체

208 : 발광장치

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

설명에 앞서, 본 발명의 핵심 기술 요지는, 밝은 부분과 어두운 부분으로 나뉘어져 있는 나침반에 일정 광을 조사하고, 반사되는 광신호의 강도를 측정하여 그에 따라 전원 공급을 제어한다는 것으로, 이러한 기술 사상으로부터 본 발명의 목적으로 하는 바를 용이하게 달성할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나침반을 이용한 전원 제어 장치의 구성 블록도로서, 전원 공급부(100), 모드 전환스위치(102), 부하(104), 반사광센서(106), 나침반(108), 릴레이(110) 및 제어부(10)를 포함한다.

또한, 도 2는 이러한 도 1의 전원 제어 장치를 레이저 포인터에 적용한 경우를 예시적으로 도시한 구성도로서, 반사광센서(200), 릴레이(201), 회로기판(202), 나침반의 밝은 부분(203), 나침반의 어두운 부분(204), 광센서 회전축(205), 모드 전환스위치(206), 레이저 포인터 본체(207), 발광 장치(208)로 각각 구성된다.

이하에서는 도 1 및 도 2를 병행 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 전원 공급부(100)는 부하(104)로 전원을 공급하기 위한 수단으로서, 통상의 전원 제어 장치에 구비되는 전원 공급 수단과 그 기능이 동일한 바, 구체적인 부연 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 적용되는 모드 전환스위치(102)는 방향에 따른 전원을 제어할지를 결정하기 위한 스위칭 신호를 출력하는 수단으로 활용된다. 즉, 모드 전환스위치(102)는 전원 제어 모드 또는 일반 전원 공급 모드를 선택하기 위한 모드 선택 키 신호를 출력한다. 후술하는 흐름도에서 상세히 기술되는 바와 같이, 만일, 전원 제어 모드면, 모드 전환스위치(102)가 반사광센서(106)측으로 스위칭되어, 전원 공급부(100)로부터 제공되는 전원이 반사광센서(106)로 제공되도록 하며, 일반 전원 공급 모드이면, 모드 전환 스위치(102)가 부하(104)로 스위칭되어, 전원 공급부(100)로부터 제공되는 전원이 부하(104)로 제공되도록 하는 것이다.

반사광센서(106)는 발광 장치(208)로부터 발생되는 일정 광, 예컨대, 적외선을 나침반(108)으로 조사하고, 나침반(108)으로부터 반사되는 광의 강도를 측정하여 측정 광 강도에 대응하는 검출 신호를 후술하는 제어부(10)로 제공하는 기능을 수행한다. 즉, 반사광센서(200)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 반사광센서(200)에서조사되는 광신호가 나침반의 밝은 부분(203)을 통해 반사되면 그에 따른 검출 신호를 제어부(10)로 제공하고, 반사광센서(200)에서 조사되는 광신호가 나침반의 어두운 부분(204)을 통해 반사되면 그에 따른 검출 신호를 제어부(10)로 각각 제공하는 것이다.

이러한 반사광센서(200)는 광센서 회전축(205)을 중심으로 회전되도록 구현되는 바, 광센서(200)의 온/오프 방향을 사용자가 직접 조절할 수 있도록 하였다.

본 발명에 따른 제어부(10)는 모드 전환스위치(102),(206)의 스위칭 동작에 의해 전원 제어 모드로 설정될 경우, 반사광센서(106),(200)로 전원이 공급되면, 반사광센서(106),(200)로부터 제공되는 광신호의 강도에 따른 측정 데이터에 따라 릴레이(110),(201)를 온/오프 제어하여, 모드 전환스위치(102),(206)의 전원 공급 경로를 제어한다.

즉, 본 발명에 이용되는 나침반(108)은 밝은 부분(203)과 어두운 부분(204)으로 나뉘어져 있는 바, 나침반(108)의 특성상 밝은 부분은 항상 일정한 방향만을 지시하게 되므로, 반사광센서(106),(200)의 위치가 일정 방향에 있을 때에만 전원이 온되도록 구현한 것이다. 이때, 전원이 온되는 방향을 사용자가 선택하기 위해서는 광센서 회전축(205)을 중심으로 반사광센서(200)를 원하는 방향으로 회전시키면 가능할 것이다.

따라서, 이러한 나침반(108)의 원리를 이용하여 도 2에 도시한 레이저 포인터(207)에 본 발명을 적용하면, 반사광센서(200)를 회전시켜 레이저 포인터(207)가 지시할 방향을 온으로 설정하면, 레이저가 출력되지 않아야 할 위치에서는 반사광센서(200)가 나침반의 어두운 부분(204)을 감지하므로, 릴레이(201)의 의해 전원이 자동으로 오프되어 레이저 발광 장치(208)에서 레이저 광원이 출력되지 않는 것이다.

이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명에 따른 나침반을 이용한 전원 제어 과정을 첨부한 도 3의 흐름도를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 단계(S300)에서, 전원 제어 방향을 설정한다. 이러한 전원 제어 방향 설정은 상술한 바와 같이, 반사광센서(106),(200)의 위치를 회전축(205)을 중심으로 회전시킴으로써 구현될 수 있을 것이다.

전원 제어 방향이 설정되면, 단계(S302)로 진행하여 전원 공급부(100)를 통해 전원 제어 장치에 전원이 공급되도록 한다.

이후, 단계(S304)에서는 모드 전환스위치(102),(206)의 스위칭 동작에 의해 현재 모드가 전원 제어 모드인지, 일반 전원 공급 모드인지를 판단한다. 즉, 방향에 따른 전원 제어 기능을 사용하는지 아닌지를 판단하는 것이다.

단계(S304)의 판단 결과, 일반 전원 공급 모드이면, 단계(S306)로 진행하여 모드 전환 스위치(102),(206)를 부하(104)측으로 스위칭시켜 부하(104)로 전원이 공급되도록 한다.

단계(S304)의 판단 결과, 전원 제어 모드이면, 단계(S308)로 진행하여 반사광센서(106),(200)로 전원이 공급되도록 모드 전환스위치(102),(206)를 스위칭시킨다.

반사광센서(106),(200)에 전원이 공급되면, 반사광센서(106),(200)를 통해일정 광신호, 예컨대, 적외선이 방출된다. 이러한 광신호는 나침반(108)에 조사되고, 나침반의 밝은 부분(203) 또는 어두운 부분(204)에 조사되는 광신호는 다시 반사광센서(106),(200)로 반사된다.

반사광센서(106),(200)에서는 입력되는 광신호에 대응하는 검출 신호를 제어부(10)로 제공한다.

이때, 단계(S310)에서 제어부(10)는 검출 신호, 즉, 나침반(108)에서 반사된 광신호가 일정 강도 이상인지를 판단한다. 이러한 판단 기준은 나침반의 밝은 부분(203)에 광신호가 조사되는지, 나침반의 어두운 부분(204)에 광신호가 조사되는지에 따라 변화하는 반사 신호에 의한 것이다.

단계(S310)의 판단 결과, 나침반(108)에서 반사된 광신호가 일정 강도 이하이면, 즉, 나침반의 어두운 부분(204)에 광신호가 조사되어, 반사광센서(106),(200)로 다시 반사된 신호가 기준치 이하의 신호로 수신되면, 제어부(10)는 단계(S316)로 진행하여 릴레이(110),(201)를 오프시킨다.

따라서, 단계(S318)에서는 부하(104)로의 전원 공급이 차단되게 된다.

한편, 단계(S310)의 판단 결과, 나침반(108)을 통해 반사된 광신호가 일정 강도 이상이면, 즉, 나침반의 밝은 부분(203)에 광신호가 조사되어, 반사광센서(106),(200)로 다시 반사된 신호가 기준치 이상의 신호로 수신되면, 제어부(10)는 단계(S312)로 진행하여 릴레이(110),(201)를 온시킨다.

따라서, 단계(S314)에서는 부하(104)로의 전원 공급이 형성되게 된다.

이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변형, 예컨대, 레이저 포인터에서 적용된 전원 제어 기술을 사격장의 총에 적용하여 일정 과녁을 벗어날 경우, 총의 격발을 방지하도록 하는 기술이 가능한 것은 물론이다.

따라서, 본 발명은 간단한 나침반의 동작 원리를 이용하여 전원의 온/오프 제어를 용이하게 할 수 있는 바, 구조적으로 간단하면서도 우수한 성능을 갖는 전원 제어 기술을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 레이저 포인터에 적용되어 탁월한 효과를 창출할 수 있다. 즉, 레이저 포인터는 사람의 눈에 치명적인 피해를 줄 수 있지만, 본 발명의 적용으로 인해 사람의 방향으로 레이저 원이 향하게 되었을 때 자동으로 전원을 오프하여 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 레이저 포인터에 국한되지 않고, 기타의 광원이 사용되는 분야, 예를 들어, 사격장의 총에 적용하여 총구가 과녁쪽을 향하지 않을 경우 총이 격발되지 않도록 함으로써 안전 사고를 예방하는 효과가 있다.

Claims

밝은 부분과 어두운 부분으로 형성된 나침반에 소정 광원을 조사하여 반사되는 광신호에 따라 부하로의 전원 공급을 연결 또는 차단하는 나침반을 이용한 전원 제어 장치에 있어서,

전원 제어 모드 또는 일반 전원 공급 모드를 결정하기 위한 스위칭 신호를 출력하는 모드 전환스위치;

소정 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 광원을 발생시키며, 상기 전원 제어 모드시에, 상기 나침반에서 반사되는 광의 강도를 측정하여 측정 광 강도에 대응하는 광 검출 신호를 발생하는 반사광센서;

상기 전원 제어 모드시에, 상기 반사광센서로부터 제공되는 광 검출 신호에 따라 상기 모드 전환스위치의 전원 공급 경로를 제어하는 제어부;

상기 제어부의 제어하에 상기 모드 전환스위치의 스위칭 상태를 변경하는 릴레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 모드 전환스위치는,

상기 전원 제어 모드에서 상기 반사광센서측으로 스위칭되며, 일반 전원 공급 모드에서 상기 부하측으로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 장치는 레이저 포인터 또는 총기류의 전원 제어 장치에 적용되는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 장치.
소정 회전축을 중심으로 회전하면서 밝은 부분과 어두운 부분으로 형성된 나침반으로 광원을 조사하여 반사되는 광의 강도를 측정하는 반사광센서와, 상기 반사광센서로의 전원 연결을 선택적으로 스위칭하는 모드 전환스위치를 구비하는 전원 제어 장치에서의 전원 제어 방법에 있어서,

상기 반사광센서를 회전시켜 전원 제어 방향을 설정하고, 상기 전원 제어 장치에 전원을 공급하는 제 1 단계와;

전원 제어 모드인지 일반 전원 공급 모드인지를 판단하는 제 2 단계와;

상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 일반 전원 공급 모드이면, 상기 모드 전환스위치를 부하로 스위칭함으로써 상기 부하로 전원을 공급하는 제 3 단계와;

상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 전원 제어 모드이면, 상기 모드 전환 스위치를 상기 반사광센서로 스위칭함으로써 상기 반사광센서로 전원을 공급하는 제 4 단계와;

상기 나침반에서 반사되는 광의 세기를 감지하고, 감지되는 광의 세기가 기설정 강도 이상인지를 판단하는 제 5 단계와;

상기 제 5 단계의 판단 결과, 감지되는 광의 세기가 상기 기설정 강도 이상이면, 상기 부하로의 전원 공급을 형성하는 제 6 단계와;

상기 제 5 단계의 판단 결과, 감지되는 광의 세기가 상기 기설정 강도 이하이면, 상기 부하로의 전원 공급을 차단하는 제 7 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 부하로의 전원 공급을 형성하는 단계는 상기 반사광센서에서 출력된 광원이 상기 나침반의 밝은 부분에서 반사될 때 구현되며, 상기 부하로의 전원 공급을 차단하는 단계는 상기 반사광센서에 출력된 광원이 상기 나침반의 어두운 부분에서 반사될 때 구현되는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제 6 단계 및 제 7 단계는 릴레이 스위치에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 방법은 레이저 포인터 또는 총기류의 전원 제어 방법에 적용되는 것을 특징으로 하는 나침반을 이용한 전원 제어 방법.