자동문 센서

Automatic door sensor

자동문은 손도 대지 않았는데 사람이 다가오는 것을 어떻게 알까요?

무슨 일이 일어났나

전파로 움직임을 잡는 센서는 둘레에 전파를 퍼뜨려 두고, 사람이나 물체가 움직이며 만드는 전파의 변화를 알아챕니다 — 미국 연방 규정은 이런 장치를 «field disturbance sensor» 라고 부릅니다(47 CFR 15.3).

같은 규정 15.245 는 건물 문을 여는 데 쓰는 이런 센서의 전파 세기를 따로 정해 두었고, 쓸 수 있는 주파수 띠 가운데 하나가 24.075~24.175 GHz 입니다.

시뮬레이터에서 24.125 GHz 전파가 2 m 앞에서 1.4 m/s 로 다가오는 사람(예로 든 값)에게서 되돌아오면 주파수가 225.3 Hz 높아집니다. 사람이 멈추면 이 차가 0 이 되어 움직임 신호가 사라집니다.

전파가 2 m 를 갔다 오는 데는 13.3 ns 가 걸려, 사람이 한 걸음 내딛는 동안에도 전파는 수없이 오갑니다.

💡 생활 속 예시

  • 자동문 앞에 가만히 서 있으면 문이 다시 닫히기도 합니다 — 움직임만 잡는 센서라면 멈춘 사람에게서는 되돌아온 전파에 변화가 없기 때문입니다.
  • 지하철역 자동문은 휠체어도 지나갈 만큼 열리는데, 미국 접근성 기준은 그 너비를 815 mm 이상으로 정합니다(미국 접근성 위원회).

어떤 부품이 무엇을 하나

  • 전파 내보내는 곳 — 문 위에서 둘레로 전파를 퍼뜨립니다.
  • 전파 받는 곳 — 사람 · 물체에서 되돌아온 전파를 받습니다.
  • 견주는 회로 — 쏜 전파와 되돌아온 전파의 차이(움직임)를 잽니다.
  • 문 모터 — 움직임 신호가 오면 문짝을 밀어 엽니다.
  1. 센서가 문 앞 둘레에 전파를 퍼뜨립니다.
  2. 사람이 다가오면 전파 일부가 사람 몸에서 되돌아옵니다.
  3. 사람이 움직이고 있으므로 되돌아온 전파의 주파수가 조금 달라집니다.
  4. 회로가 이 변화를 알아채 문을 열라는 신호를 보냅니다.
  5. 움직임이 멈추면 변화가 사라져 신호도 멈춥니다.

확인된 값

전파로 움직임을 알아채는 센서(field disturbance sensor)가 쓸 수 있는 미국 주파수 띠 다섯 — 902~928 MHz · 2.435~2.465 GHz · 5.785~5.815 GHz · 10.50~10.55 GHz · 24.075~24.175 GHz
902–928 MHz; 2435–2465 MHz; 5785–5815 MHz; 10500–10550 MHz; 24075–24175 MHz 출처
이 조항의 주파수 띠는 움직임 감지 센서에만 (울타리 침입 경보 제외)
field disturbance sensors only 출처
완전 자동문은 ANSI/BHMA A156.10 표준을 따른다 (미국 ADA 기준 404.3)
ANSI/BHMA A156.10 출처
자동문이 열렸을 때 지나갈 너비 — 815 mm (32 in) 이상
0.815 m 출처
사람처럼 덜 뜨거운 물체는 적외선만 낸다
infrared 출처
적외선 에너지 가운데 일부는 열로 느낀다
infrared felt as heat 출처
움직임 감지 센서: 둘레에 전파를 만들고 움직임이 만든 변화를 알아챈다
detects changes from movement 출처
15.245: 건물 문을 여는 움직임 감지 센서의 전파 세기 한도
0.025 V/m 출처

교육과정에서는

  • 한국 2022 · 통합과학1 · 과학의 기초
  • 잉글랜드 · KS4 Physics: Wave motion

출처

이어서 보기

같은 단원 · 생활 속 기계

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