KR100252012B1 - 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정한 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자를 이용하여 물체의 위치를 검출하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템은 열 감지 소자를 행렬 형태로 배치하여 소정의 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자 매트릭스, 열 감지 소자 매트릭스를 구성하고 있는 각각의 열 감지 소자의 감지범위에 있는 물체의 온도를 측정하는 온도 측정부, 온도 측정부로부터 측정된 온도와 이미 알고있는 검출하고자 하는 물체의 온도를 비교하는 온도 비교부 및 온도 비교부에서 비교된 온도가 검출하고자 하는 물체의 온도 범위 안에 있는 열 감지 소자를 이용하여 물체의 위치를 알아내는 위치검출부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 물체의 위치 검출이 필요한 시스템에 있어 열 감지 소자를 행렬형태로 배치하여 물체의 온도를 감지하여 물체의 위치를 검출하므로써 복잡한 배경하에서나 조명이 없는 어두운 곳에서도 물체의 위치를 알아낼 수 있다.

Description

열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템 및 방법

본 발명은 물체 위치 검출 시스템에 관한 것으로, 특히 일정한 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템 및 방법에 관한 것이다.

종래의 물체의 위치 검출은 일반적으로 영상을 얻어 영상의 밝기 정보를 이용하여 영상처리기법을 통하여 위치를 검출 했다. 이 경우 배경이 복잡하거나 배경이 위치를 찾고자하는 물체와 비슷한 모양일 경우 위치를 검출하는데 어려움이 있다. 또한 일정한 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자를 하나만 사용하는 경우 물체의 유무만 알아낼 수 있다. 지금 나와있는 열 감지 카메라는 너무 고가의 장비이고 범용이기 때문에 일정 온도 범위의 물체 위치를 찾는 정도에 사용하기에는 적합하지 않다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 물체의 위치 검출이 필요한 시스템에 있어 열 감지 소자를 배열형태 혹은 매트릭스형태로 배치하여 물체의 온도를 감지하여 물체의 위치를 검출하는 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템의 구성을 도시한 것이다.

도 2는 열 감지 소자의 모양 및 열 감지 소자의 배치도를 도시한 것이다.

도 3은 각 열 감지 소자의 열 감지 영역을 도시한 것이다.

도 4는 각 소자의 출력을 이용한 일정 온도 범위내의 물체 위치 검출방법을 블록도로 도시한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템은 열 감지 소자를 행렬 형태로 배치한 것으로 소정의 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자 매트릭스, 상기 열 감지 소자 매트릭스를 구성하고 있는 각각의 열 감지 소자의 감지범위에 있는 물체의 온도를 측정하는 온도 측정부, 상기 온도 측정부로부터 측정된 온도와 이미 알고있는 검출하고자 하는 물체의 온도를 비교하는 온도 비교부 및 상기 온도 비교부에서 비교된 온도가 검출하고자 하는 물체의 온도 범위 안에 있는 상기 열 감지 소자를 이용하여 물체의 위치를 알아내는 위치검출부를 포함함을 특징으로 한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 방법은 열 감지 소자 매트릭스의 각 소자의 감지 영역별로 물체를 감지하는 물체 감지 단계, 상기 물체 감지 단계로부터 감지된 온도와 이미 알고 있는 물체의 온도를 비교하는 온도 비교 단계, 상기 온도 비교 단계로부터 비교된 온도가 검출하고자하는 물체의 온도범위 안에 있는 상기 열 감지 소자의 위치와 온도범위에 들지 않는 소자의 위치를 이용하여 물체의 위치를 검출하는 위치검출단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템을 블록도로 도시한 것으로, 열 감지 소자 매트릭스(100), 온도 측정부(110), 온도 비교부(120), 위치 검출부(130)로 이루어진다.

상기 열 감지 소자 매트릭스(100)는 일정한 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자를 행렬 형태로 배치한 것으로, 서모파일(thermopile)소자 및 파이로(pyro)소자등과 같이 온도에 따른 출력전압이 다른 소자가 사용된다.

상기 온도 측정부(110)는 상기 열 감지 소자 매트릭스(100)의 각 소자로부터 출력되는 전압으로 각 소자의 감지범위에 있는 물체의 온도를 측정한다.

상기 온도 비교부(120)는 상기 온도 측정부(100)로부터 감지한 온도와 위치를 찾고자하는 물체의 온도를 비교한다.

상기 위치 검출부(130)는 상기 온도 비교부(120)에서 비교된 온도가 위치를 찾고자하는 물체의 온도 범위 안에 있는 상기 열 감지 소자의 위치를 이용하여 물체의 위치를 알아낸다.

상술한 구성에 의거하여, 본 발명의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

소정의 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자로 구성된 상기 열 감지 소자 매트릭스(100)를 도 2에 도시된 것과 같이 행렬 형태로 배치한다. 행렬 형태로 배치된 상기 열 감지 소자 매트릭스(100)는 각각의 열감지 소자의 열 감지정도를 고려하여 물체의 위치를 찾고자 하는 공간을 도 3에 도시된 것과 같이 열 감지 소자의 감지공간을 겹치면서 나눌 수 있다. 상기 온도 측정부(110)는 상기 열 감지 소자 매트릭스(100)의 각각의 열 감지 소자로 감지범위에 있는 물체의 온도를 측정한다. 상기 온도 측정부(110)에서 측정된 온도를 상기 온도 비교부(120)에서 이미 알고있는 검출하고자 하는 물체의 온도와 비교한다. 상기 온도 비교부(120)에서 비교된 온도가 검출하고자 하는 물체의 온도 범위에 있을 경우 상기 열 감지 소자 매트릭스(100)의 각각의 열 감지 소자의 감지영역에 원하는 물체의 일부가 있다는 것을 나타내기 위해 상기 위치검출부(130)에서는 원하는 온도범위에 있을 경우 "1"을 출력하고, 그 온도가 원하는 온도범위에 없을 경우 "0"을 출력한다. "1"이 출력된 상기 열 감지 소자를 이용하여 검출하고자하는 물체의 위치를 알아낸다.

본 발명에 의하면, 물체의 위치 검출이 필요한 시스템에 있어 열 감지 소자를 행렬형태로 배치하여 물체의 온도를 감지하여 물체의 위치를 검출하므로써 복잡한 배경하에서나 조명이 없는 어두운 곳에서도 물체의 위치를 알아낼 수 있다.

Claims (3)

1. 열 감지 소자를 행렬 형태로 배치하여 소정의 거리에 떨어져 있는 물체의 온도에 비례하는 전압을 출력하는 열 감지 소자 매트릭스;

   상기 열 감지 소자 매트릭스를 구성하고 있는 각각의 열 감지 소자의 감지범위에 있는 물체의 온도를 측정하는 온도 측정부;

   상기 온도 측정부로부터 측정된 온도와 이미 알고있는 검출하고자 하는 물체의 온도를 비교하는 온도 비교부; 및

   상기 온도 비교부에서 비교된 온도가 검출하고자 하는 물체의 온도 범위 안에 있는 상기 열 감지 소자 매트릭스의 각각의 열 감지 소자를 이용하여 물체의 위치를 알아내는 위치검출부를 포함함을 특징으로 하는 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 열 감지 소자 매트릭스는

   서모파일(thermopile)소자 및 파이로(pyro)소자등과 같이 온도에 따른 출력전압이 다른 소자를 사용함을 특징으로 하는 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 시스템.
3. 열 감지 소자 매트릭스의 각 소자의 감지 영역별로 물체를 감지하는 물체 감지 단계;

   상기 물체 감지 단계로부터 감지된 온도와 이미 알고 있는 물체의 온도를 비교하는 온도 비교 단계;

   상기 온도 비교 단계로부터 비교된 온도가 검출하고자하는 물체의 온도범위 안에 있는 상기 열 감지 소자의 위치와 온도범위에 들지 않는 소자의 위치를 이용하여 물체의 위치를 검출하는 위치검출단계를 포함함을 특징으로 하는 열 감지 소자를 이용한 물체 위치 검출 방법.