KR100339253B1 - 오류 펄스 감지 기능이 부가된 적외선 감지기 및 그 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적외선 감지기 및 그 처리 방법에 관한 것으로서, 적외선을 방사하는 투광부와 상기 투광부에서 방사된 적외선을 수광하는 수광부가 1개조로 구성된 적외선 감지기에 있어서, 상기 수광부는 소정의 지향각을 가지고 외부에서 발생된 적외선을 수광하는 수광기와, 상기 수광기를 통해 수광된 적외선의 수광량을 측정한 후, 실제로 수광된 수광량과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 수광값이 설정값 보다 적으면 차광된 것으로 판단하는 차광 여부 판별기와, 기 설정된 차광 시간값에 의하여, 상기 차광 여부 판별기의판단 결과 상기 투광부로부터 방사된 적외선이 차광된 것으로 판단되면 차광 시간을 카운트한 후, 그 카운팅된 차광 시간과 기 설정된 시간값을 비교하여 그 차광 시간이 기 설정된 시간값 보다 길 경우 경보 신호를 발생하는 차광 시간 비교기와, 상기 수광기를 통해 수광된 수광 파형과 상기 투광부를 통해 방사된 적외선의 파형의 특성을 비교하여 겹투사에 의한 오류 펄스를 검출하여 오류 펄스 검출시 경보 신호를 발생하는 오류 펄스 검출기와, 상기 차광 시간 비교기 또는 오류 펄스 검출기에서 발생된 경보 신호에 의해 경보를 발생시키는 경보 발생기로 구성되어 수광 파형에 오류 펄스 파형이 포함된 경우 이를 검출하고 경보를 발생함으로써, 별도의 투광기를 사용하여 기존의 투광기와 수광기에 의해 형성된 경계구역의 임의 해제를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Description

오류 펄스 감지 기능이 부가된 적외선 감지기 및 그 처리 방법{infrared sensor adding wrong pulse sensing function and managing method thereof}

본 발명은 적외선 감지기 및 그 처리 방법에 관한 것으로서, 특히 적외선을 방사하는 투광부와 상기 투광부에서 방사된 적외선을 수광하는 수광부가 1개조로 구성된 적외선 감지기에 있어서, 상기 투광부에서 발생된 적외선 이외의 오류 펄스 파형을 수광부에서 감지한 경우 이를 검출하는 기능이 부가된 적외선 감지기 및 그 처리 방법에 관한 것이다.

적외선 감지기란 투광기와 수광기가 1개조로 구성되어, 상기 투광기와 수광기 사이가 차광된 경우 경보를 발생시키는 장치로서, 도난 방지 및 입/출 관리 등의 목적으로 주택이나 일반 건물 및 사무실 공장 등의 보호구역 내, 외부에 설치되는데, 예상치 않은 사람이나 물품의 입출시 이를 사전에 알림으로써 외부 침입자에 의한 도난 또는 각종 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 장치이다.

도 1은 이러한 적외선 감지기의 설치 예시도로서, 도 1을 참조하면, 상기 적외선 감지기는 일정 주기를 갖는 펄스 파형의 적외선을 발생시켜 외부로 방사시키는 투광부(10)와, 상기 투광부(10)를 통해 방사된 적외선을 수광한 후 그 수광량에 의해 침입자의 침입 여부를 확인하는 수광부(20)로 구성되는데, 도 1에 나타난 바와 같이 상기 투광부(10) 및 수광부(20)를 서로 마주보도록 설치한다.

상기와 같이 설치된 적외선 감지기는 외부 침입자 또는 임의의 물체가 상기 투광부(10)와 수광부(20) 사이를 통과할 경우 상기 수광부(20)에서 수광된 적외선의 수광량에 의해 이를 감지하여 경보를 발생시킨다. 따라서, 상기 적외선 감지기는 외부 침입자와 물체가 통과할 가능성이 있는 위치에 적절하게 설치하는 것이 중요하다.

도 2는 일반적인 적외선 감지기의 광학부에 대한 내부 구조도로서, 도 2를 참조하여 투광부(10) 및 수광부(20) 내부의 광학부에 대한 구성은 다음과 같다.

먼저, 투광부(10)의 경우 상기 수광부(20)로 방사될 적외선을 생성하는 투광 소자(11)와, 상기 투광 소자(11)에서 생성된 적외선을 일정한 지향각으로 확산하는 투광 렌즈(13)와, 상기 투광 소자(11) 및 투광 렌즈(13) 앞단에 설치되어 필요한 적외선만을 이용할 수 있도록 가시광선을 포함한 그 이상의 파장을 여과하는 광필터(12, 14)로 구성되며, 수광부(20)의 경우는 상기 투광부(10)에서 방사된 적외선을 일정한 지향각으로 집광하는 수광 렌즈(23)와, 상기 수광 렌즈(23)를 통해 집광된 적외선을 수광하는 수광 소자(21)와, 상기 수광 렌즈(23) 및 수광 소자(21)의 앞단에서 필요한 적외선만을 이용할 수 있도록 하는 광 필터(22, 24)로 구성된다.

일반적으로 적외선 감지기는 상기 수광부(20)에서 태양, 자동차의 라이트 등 적외선이 함유된 모든 빛들과 투광부(10)를 통해 생성된 적외선을 구별할 수 있도록 하기 위해, 일정 주기를 갖는 펄스 파형의 적외선을 사용하는데, 이를 위해, 상기 도 2에 나타난 바와 같이 적외선 감지기의 광학부 내부에 지향각을 갖는 투광 및 수광 렌즈(13, 23)와 다수개의 광 필터(12, 14, 22, 24)를 설치하고 상기 투광부(10) 및 수광부(20)에 설치된 광 필터에 의해 투광부(10)에서는 필요한 적외선을 선택하여 방사하고, 수광부(20)에서는 그 적외선을 필터링하여 수광하도록 한다.

한편, 도 3은 일반적인 적외선 감지기의 투광 및 수광 범위를 나타낸 예시도로서, 상기 도 2에 나타난 바와 같이 적외선 감지기의 투광부(10) 및 수광부(20)에서 해당 적외선이 투광 및 수광 렌즈(13, 23)에 의해 지향각을 갖고 방사 또는 집광될 경우, 실제적으로 적외선 감지기가 그 기능을 수행할 수 있도록 하는 경계 영역이 표시되어 있다.

도 3을 참조하면, 적외선 감지기가 그 기능을 수행할 수 있도록 하는 경계 영역은 투광부(10)에 의해 적외선이 방사되는 범위(B)와, 수광부(20)에 의해 적외선이 집광되는 범위(A)가 겹치는 영역(C)으로 도 3에는 그 영역(C)이 두 부분으로 나뉘어 있는데, 이와 같이 경계 영역을 두 부분으로 나누어 구성한 것은 실외에 설치된 적외선 감지기의 경우 상기 투광부(10)와 수광부(20) 사이가 낙엽이나 기타 다른 이물질에 의해 일시적으로 차광되는 것을 무시하기 위한 것이다. 즉, 상기 두 부분으로 나뉜 경계 영역(C) 중 한 영역만이 차광된 경우 수광부(20)에서는 그것이 외부 침입자 또는 임의의 물체에 의한 차광이 아니고, 낙엽이나 기타 다른 이물질에 의해 일시적으로 차광된 것으로 판단하여 경보를 울리지 않는다.

하지만, 사무실 또는 공장 등지에서 보호 영역을 구분하기 위해 실내에 설치된 적외선 감지기의 경우 상기 경계 영역을 나누지 않고 하나의 경계 영역을 사용하기도 한다.

도 4는 이러한 적외선 감지기의 수광부에 대한 내부 블록도로서, 도 4를 참조하면, 적외선 감지기의 수광부는 수광기(41), 증폭기(42), 차광 여부 판별기(43), 차광 시간 비교기(44) 및 경보기(45)로 구성되는데, 상기 수광기(41)는 소정의 지향각을 가지고 외부에서 발생된 적외선을 수광하고, 상기 증폭기(42)는 상기 수광기(41)를 통해 수광된 적외선의 수광 파형을 증폭하여 출력한다.

한편, 상기 차광 여부 판별기(43)는 기 설정된 수광값을 저장하여, 상기 증폭기(42)에서 출력되는 수광 파형을 일정 주기로 받아 그 수광량을 측정한 후 그 수광량과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 수광량이 기 설정된 설정값보다 적으면 차광된 것으로 판단하고, 그 결과 차광되었음을 알리는 신호를 상기 차광 시간 비교기(44)로 전송한다.

그러면, 상기 차광 시간 비교기(44)는 상기 차광을 외부로 알리기 위한 기준 차광 시간을 사전에 설정한 후, 차광시간을 카운트하여 그 차광 시간이 기 설정된 설정값 보다 길 경우 외부 침입자의 침입 또는 물체에 의한 차광이 발생한 것으로 판단하여 경보 신호를 발생하고, 상기 경보기(45)는 그 경보 신호를 받아 외부로 경보를 발생시킨다.

도 5는 이와 같은 적외선 감지기의 수광부에서 침입자의 발생 여부를 판단하는 방법에 대한 처리 흐름도로서, 도 5를 참조하면, 일반적인 수광부에서는 상기 수광기(41)를 통해 수광된 빛의 수광량(a)을 계산(s501)한 후, 그 계산값(a)과 기 설정된 수광값(b)을 비교(s502)하여, 만일 상기 계산값(a)이 기 설정된 수광값(b)보다 작을 경우(s503) 외부 침입자 또는 임의의 물체에 의해 투광부로부터 전송된 빛이 차광된 것으로 판단한다.

따라서, 상기 차광된 시점부터 시간(c)을 카운팅(s504)한 후, 그 카운팅된 차광 시간(c)과 기 설정된 설정값(d)을 비교(s505)하여 상기 차광 시간(c)이 기 설정된 설정값(d) 보다 길 경우 외부 침입자의 침입이 발생된 것으로 판단하여 경보를 발생(s506)한다.

이러한 종래의 적외선 감지기는 상기 적외선 감지기가 설치된 영역에 침입하고자 하는 사람이나 또는 다른 악의적인 목적을 가진 사람이 기존의 투광부와 수광부 사이에 별도의 투광부를 설치하는 경우 상기 별도의 투광부에 의해 방사된 적외선을 수광부가 계속하여 집광하므로, 기존의 투광부와 수광부 사이가 차광되는 것을 감지하지 못하는 단점이 있다.

즉, 도 6에 나타난 바와 같이 한 쌍을 이루도록 설치된 투광부(100)와, 수광부(200) 사이에 상기 투광부(100)와 다른 각도로 별도의 투광부(300)를 설치하는 경우, 상기 수광부(200)는 복수개의 투광부(100, 300)에 의해 방사된 적외선을 모두 집광하게 된다. 따라서, 상기 기존의 투광부(100)와 별도의 투광부(300) 사이의 영역(D)이 임의의 사람 또는 물체에 의해 차광되더라도, 별도의 투광부(300)에 의해 수광되는 적외선이 있으므로, 상기 차광을 감지하지 못하게 된다.

그러므로, 이와 같은 종래의 적외선 감지기는 상기 적외선 감지기가 설치된 영역에 악의적인 목적을 가진 사람이 별도의 투광부(300)를 설치하고, 그 투광부(300)에 의해 상기 수광부(200)로 겹투사 신호를 발생시킬 경우, 상기 차광을 감지하지 못하는 영역(D)을 통해 자유롭게 침입 또는 왕래할 수 있고, 상기 적외선 감지기는 이를 방지할 수 없다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 단점을 해결하기 위해 상기 적외선 감지기의 수광부에서 별도의 투광부로부터 방사된 오류 펄스를 검출하고, 상기 오류 펄스 검출시 경보를 발생하는 적외선 감지기 및 그 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 적외선 감지기는 소정의 지향각을 가지고 외부에서 발생된 적외선을 수광하는 수광 수단과, 상기 수광 수단을 통해 수광된 적외선의 수광량을 측정하여 상기 수광량이 기 설정된 설정값보다 적으면 차광된 것으로 판단하는 차광 여부 판별 수단과, 상기 차광 여부 판별 수단의 판단 결과 상기 투광부로부터 방사된 적외선이 차광된 것으로 판단되면 차광 시간을 카운트하여 그 차광 시간이 기 설정된 설정값보다 긴 경우 경보 신호를 발생하는 차광 시간 비교 수단과, 상기 수광 수단을 통해 수광된 수광 파형과 상기 투광부에서 방사되는 적외선의 파형의 특성을 비교하여 겹투사에 의한 오류 펄스를 검출하여 오류 펄스 검출시 경보 신호를 발생하는 오류 펄스 검출 수단과, 상기 차광 시간 비교 수단 또는 오류 펄스 검출 수단에서 발생된 경보 신호에 의해 경보를 발생시키는 경보 발생 수단으로 구성된 수광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오류 펄스 검출 수단은 상기 수광 수단을 통해 수광된 수광 파형을 적분한 후, 그 적분값에 의해 오류 펄스 신호의 삽입을 식별하거나, 상기 수광 파형에 응답하여 오류 신호 검출용 펄스를 발생시키고, 그 펄스에 의해 오류 펄스 신호의 삽입을 식별하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적외선 감지기 처리 방법은 상기 수광부를 통해 수광된 수광량을 계산하여 그 계산값을 기 설정된 설정값과 비교하는 제1 과정과, 상기 제1 과정의 비교 결과 상기 계산된 수광값이 설정값보다 적을 경우 상기 투광부에서 방사된 적외선이 차광된 것으로 판별하고, 그 차광 시간을 카운팅하는 제2 과정과, 상기 제2 과정에서 카운팅된 차광 시간과 기 설정된 기준 시간값을 비교하여 상기 카운팅된 차광 시간이 기 설정된 기준 시간값 보다 길거나 같을 경우 경보 신호를 발생시키는 제3 과정과, 상기 제1 과정의 비교 결과 상기 계산된 수광값이 설정값보다 크거나 같을 경우 상기 수광된 수광 파형에 오류 펄스가 존재하는지를 판별하여 오류 펄스가 존재하는 경우 경보 신호를 발생시키는 제4 과정과, 상기 제3 과정 또는 제4 과정에서 경보 신호가 발생된 경우 경보를 발생시키는 제5 과정으로 구성된다.

도 1은 일반적인 적외선 감지기의 설치 예시도,

도 2는 일반적인 적외선 감지기의 광학부에 대한 내부 구조도,

도 3은 일반적인 적외선 감지기의 투광 및 수광 범위를 나타낸 예시도,

도 4는 일반적인 적외선 감지기의 수광부에 대한 내부 블록도,

도 5는 일반적인 적외선 감지기의 수광부에서 침입자의 발생 여부를 판단하는 방법에 대한 처리 흐름도,

도 6은 일반적인 적외선 감지기에 별도의 투광부에 의한 겹투사가 발생된 상태를 나타낸 예시도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 오류 펄스 검출기가 부가된 수광부의 내부 블록도,

도 8은 일반적인 적외선 감지기에 별도의 투광부가 설치되어 겹투사된 경우 기존의 투광부 및 별도의 투광부에서 발생되는 파형과, 그에 따라 수광부에서 수광된 파형에 대한 파형도,

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 침입자의 발생 여부를 판단하는 방법에 대한 처리 흐름도,

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 대한 블록도,

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 의해 오류 펄스 검출시 투광부 및 수광부에서 발생되는 파형에 대한 파형도,

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법에 대한 처리 흐름도,

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 대한 블록도,

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 의해 오류 펄스 검출시 투광부 및 수광부에서 발생되는 파형에 대한 파형도,

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법에 대한 처리 흐름도,

도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따라 오류 신호 검출용 펄스를 발생시키는 방법에 대한 처리 흐름도,

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 대한 블록도,

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법에 대한 처리 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210 : 수광기 220 : 증폭기

230 : 차광 여부 판별부 240 : 차광 시간 비교비

250 : 경보기 260 : 오류 펄스 검출기

261, 264 : 신호 정형부 262 : 적분기

263, 267 : 경보 신호 발생기 265 : 펄스 발생부

266 : 곱셈기 268 : 카운터

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 오류 펄스 검출기가 부가된 수광부의 내부 블록도로서, 도 7을 참조하면, 본 발명의 적외선 감지기를 구성하는 수광부는 수광기(210), 증폭기(220), 차광 여부 판별부(230), 차광 시간 비교기(240), 경보기(250) 및 오류 펄스 검출기(260)로 구성되는데, 상기 수광기(210)는 소정의 지향각을 가지고 외부에서 발생된 적외선을 수광하고, 상기 증폭기(220)는 상기 수광기(210)를 통해 수광된 수광 파형을 증폭하여 출력한다.

한편, 상기 차광 여부 판별부(230)는 차광 여부 판별을 위한 기준이 되는 수광값을 미리 설정하여 저장하고, 상기 증폭기(220)에서 출력되는 수광 파형을 일정 주기로 받아 그 수광량을 측정한 후 그 수광량과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 수광량이 기 설정된 설정값보다 적으면 차광된 것으로 판단하고, 그 결과 차광되었음을 알리는 신호를 상기 차광 시간 비교기(240)로 전송한다.

또한, 상기 차광 시간 비교기(240)는 상기 차광 여부 판별부(230)에서 상기 수광부와 투광부 사이가 차광되었음을 알리는 신호를 수신한 경우 그 차광 시간을 카운트하여, 상기 카운팅된 차광 시간이 기 설정된 기준 시간값 보다 길 경우 악의적인 목적을 갖는 사람에 의해 인위적으로 상기 투광부와 수광부 사이가 차광된것으로 판단하여 경보 신호를 발생하고, 상기 오류 펄스 검출기(260)는 상기 수광기(210)를 통해 수광된 수광 파형과 투광부를 통해 방사된 적외선의 파형의 특성을 비교하여 별도의 투광부에 의해 겹투사됨으로써 발생되는 오류펄스를 검출하고, 상기 오류펄스 검출시 경보 신호를 발생한다.

그러면, 상기 경보기(250)는 상기 차광 시간 비교기(240) 또는 오류 펄스 검출기(260)에서 출력되는 경보 신호를 받아 외부로 경보를 발생시킨다.

도 8은 일반적인 적외선 감지기에 별도의 투광부가 설치되어 겹투사된 경우 기존의 투광부 및 별도의 투광부에서 발생되는 파형과, 그에 따라 수광부에서 수광된 파형에 대한 파형도로서, 도 8a는 적외선 감지기의 수광부와 쌍을 이루는 투광부에서 발생된 적외선의 펄스파를 나타내고, 도 8b는 상기 수광부와 쌍을 이루는 투광부 이외에 별도의 투광기에서 발생되는 적외선의 펄스파를 나타내고, 도 8c는상기 도 8a 및 도 8b에 나타난 적외선 펄스파를 모두 수광한 수광부의 수광 파형을 나타낸다.

본 발명의 적외선 감지기는 이와 같이 투광부에서 발생한 적외선의 펄스 파형과, 별도의 투광기에서 발생한 적외선의 펄스 파형이 그 주기가 서로 다른점을 이용하여 기 설정된 적외선 파형 이외의 파형이 수광되는 것을 판별하고, 이 때 경보를 발생하도록 한다.

즉, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 침입자의 발생 여부를 판단하는 방법에 대한 처리 흐름도로서, 도 9를 참조하면 본 발명의 처리 방법은 먼저, 상기 수광부를 통해 수광된 수광량을 계산(s901)한 후, 그 계산값을 기 설정된 설정값과 비교(s902)하여 상기 계산된 수광값이 설정값 보다 적을 경우(s903) 상기 투광부에서 방사된 적외선이 차광된 것으로 판별하고, 그 차광 시간을 카운팅(s904)한다.

그리고, 상기 카운팅된 차광 시간과 기 설정된 설정값을 비교(s905)하여 상기 카운팅된 차광 시간이 기 설정된 설정값 보다 길거나 같을 경우 경보 신호를 발생(s906)시키고, 그 경보 신호에 의해 외부로 경보를 발생(s907)한다.

한편, 상기 실제로 수광된 수광값과 기 설정된 설정값의 비교(s902) 결과 실제로 수광된 수광값이 설정값 보다 크거나 같을 경우(s903)는 상기 수광된 수광 파형에 별도의 투광기에 의한 오류 펄스가 존재하는지를 판별(s908)하여 오류 펄스가 존재하는 경우 경보 신호를 발생시키고, 그 경보 신호 발생 여부를 파악(s909)하여, 오류 펄스에 의한 경보 신호 발생시 외부로 경보를 발생(s907)한다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 대한 블록도로서,도 10을 참조하면, 상기 본 발명의 제1 실시예에 의한 오류 펄스 검출기(260)는

상기 수광기(도 7의 '210)를 통해 수광된 수광 파형을 정형하는 신호 정형부(261)와, 상기 신호 정형부(261)를 통해 정형된 수광 파형을 적분한 적분 파형을 출력하는 적분기(262)와, 상기 수광기(261)에서 정상 파형만을 수광한 경우 그 파형의 적분 최대값을 사전에 설정하여 저장한 후, 상기 적분기(262)에서 출력된 적분 파형의 최대값과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 적분기(262)에서 출력된 적분값이 기 설정된 설정값 보다 클 경우 별도의 투광기에 의한 오류 펄스가 입력된 것으로 판단하여 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생기(263)로 구성된다.

도 11은 도 10에 나타난 오류 펄스 검출기에 의해 오류 펄스 검출시 투광부 및 수광부에서 발생되는 파형에 대한 파형도로서, 도 11a는 정상정인 투광기에 의해 발생된 적외선의 펄스 파형도이고, 도 11b는 도 11a의 펄스 파형에 대한 적분 파형도이고, 도 11c는 별도의 투광기에 의해 발생된 적외선의 펄스 파형도이고, 도 11d는 상기 별도의 투광기에 의해 발생된 적외선 펄스 파가 포함된 수광 파형에 대한 파형도이고, 도 11e는 상기 수광 파형에 대한 적분 파형도이다.

도 11을 참조하면, 상기 수광기에 정상 파형만이 수광된 경우 그 수광 파형에 대한 적분 파형의 최대값은 기 설정된 적분 최대값(T) 이하가 되지만, 상기 수광기에서 수광한 수광 파형에 별도의 투광기에 의해 발생된 오류 파형이 포함된 경우 그 수광 파형에 대한 적분 파형의 최대값은 기 설정된 적분 최대값(T) 이상이 된다.

따라서, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 적분 파형의 최대값을 기 설정된적분 최대값(T)과 비교하여, 수광 파형에 별도의 투광기에 의한 오류 펄스가 포함되었는지의 여부를 판별할 수 있다.

도 12는 이러한 제1 실시예의 오류 펄스를 검출 방법에 대한 처리 흐름도로서, 도 12를 참조하면 제1 실시예에 의한 오류 펄스 검출 방법은 수광부에서 수광된 수광 파형을 정형(s121)한 후, 그 수광 파형을 적분(s122)하고, 상기 적분값을 기 설정된 설정값과 비교(s123)하여 상기 적분값이 기 설정된 설정값 보다 클 경우 상기 수광 파형에 오류 펄스 신호가 포함된 것으로 인식하여 경보 신호를 발생(s125)시킨다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 대한 블록도로서, 도 13을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 오류 펄스 검출기(260)는 상기 수광 수단을 통해 수광된 수광 파형을 정형하는 신호 정형부(264)와, 상기 신호 정형부(264)에서 정형되어 출력되는 수광 파형에 응답하여 오류 신호 검출용 펄스를 발생시키는 펄스 발생부(265)와, 상기 신호 정형부(264)에서 출력되는 신호와 상기 펄스 발생부(265)에서 발생된 펄스파를 논리곱하는 곱셈기(266)와, 상기 곱셈기(266)의 출력 신호에 펄스 신호가 포함되어 있는지의 여부를 판별하여 상기 곱셈기(266)의 출력 신호에 펄스 신호가 포함되는 경우 별도의 투광기에 의한 오류 펄스가 입력된 것으로 판단하여 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생기(267)로 구성된다.

이 때, 상기 펄스 발생부(265)는 상기 신호 정형부(264)에서 출력되는 수광 파형에 응답하여 오류 검출용 펄스를 발생시킨 후 소정 시간(t) 이내에 새로운 수광 파형이 발생되지 않을 경우 상기 오류 검출용 펄스를 소정 시간 동안 유지시킨후 리셋시키고, 상기 소정 시간(t) 이내에 새로운 수광 파형이 발생되면 상기 새로운 수광 파형이 발생된 시점부터 소정 시간동안 상기 오류 검출용 펄스를 유지시키면서 새로운 수광 파형이 발생되기를 대기하는 것을 특징으로 한다.

상기 신호 정형부(264)에서 출력되는 수광 파형에 응답하여 출력 펄스의 상태를 반전시킨 후, 상기 펄스의 상태가 반전된 시점부터 소정 시간 동안 새로운 수광 파형이 발생되는지의 여부를 판별하여 상기 소정 시간 동안 새로운 수광 파형이 발생되지 않으면 그 출력 펄스의 상태를 다시 반전시킨 후, 상기 신호 정형부(264)에서 새로운 수광 파형이 출력되기를 대기하고, 상기 소정 시간 내에 새로운 수광 파형이 발생되면 그 출력 펄스의 상태를 유지하면서, 상기 새로운 수광 파형 발생 시점부터 소정 시간 동안 새로운 수광 파형이 발생되는지의 여부를 판별하는 일련의 과정을 반복 수행하여 오류 신호 검출용 펄스를 발생시킨다.

이 때, 상기 소정 시간은 상기 투광부의 펄스폭 부품의 온도 특성 등을 감안하여 설정하는데, 바람직하게는 상기 투광부를 통해 방사된 적외선 펄스 발생 주기의 50~90%인 것을 특징으로 한다.

도 14는 도 13에 나타난 오류 펄스 검출기에 의해 오류 펄스 검출시 투광부 및 수광부에서 발생되는 파형에 대한 파형도로서, 도 14a는 정상정인 투광기에 의해 발생된 적외선의 펄스 파형도이고, 도 14b는 별도의 투광기에 의해 발생된 적외선의 펄스 파형도이고, 도 14c는 상기 별도의 투광기에 의해 발생된 적외선 펄스 파가 포함된 수광 파형에 대한 파형도이고, 도 14d는 상기 펄스 발생부에 의해 발생된 오류 신호 검출용 펄스에 대한 파형도이고, 도 14e는 도 14c와 도 14d의 펄스 신호를 논리곱하여 발생된 펄스에 대한 파형도이다.

도 14를 참조하면, 상기 펄스 발생부에 의해 발생된 오류 신호 검출용 펄스의 경우 정상 파형이 인가된 경우 그 펄스파에 응답하여 상태를 반전하고,그 상태를 소정 시간(t)을 유지한 후, 다시 상태를 반전하는 펄스파가 반복 출력되지만, 수광기의 수광 파형에 별도의 투광기에 의한 오류 파형이 포함된 경우 하나의 상태를 유지하는 펄스파가 출력된다. 즉, 도 14의 'E'및 'G' 구간은 정상 파형이 인가된 구간을 나타내고, 'F' 구간은 별도의 투광기에 의한 오류 파형이 포함된 구간을 나타낸다.

상기 소정 시간(t)은 일반적으로 상기 투광부를 통해 방사된 적외선 펄스 발생 주기의 50~90% 정도가 되도록 한다.

이 때, 본 발명의 제2 실시예에서는 상기 도 14e에 나타난 파형을 참조하여, 상기 도 14e에 나타난 파형이 하나의 상태를 계속하여 유지하는 파형이 발생될 경우 정상 상태로 인식하고, 상기 도 14e에 임의의 펄스파가 존재하는 경우 별도의 투광기에 의한 오류 파형이 존재하는 것으로 인식하여 경보 신호를 발생하도록 한다.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법에 대한 처리 흐름도로서, 도 15를 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법은 먼저, 상기 수광부에서 수광된 수광 파형을 정형(s151)한 후, 상기 정형된 수광 파형에 응답하여 오류 신호 검출용 펄스를 생성(s152)시킨다.

그리고, 상기 과정(s152)에서 생성된 오류 신호 검출용 펄스와 상기 과정(s151)에서 정형된 수광 파형을 논리곱(s153)한 후, 그 논리곱 신호에 펄스파가 포함되었는지의 여부를 판별(s154)하여, 상기 판별(s154) 결과 상기 논리곱 신호에 펄스파가 포함된 경우 별도의 투광기에 의한 오류 신호가 수광된 것으로 인식하여 경보 신호를 발생(s155)시킨다.

이는 상기 도 14에서 설명한 바와 같이 상기 수광부에 정상 파형만이 수광된 경우 상기 수광 파형과, 오류 신호 검출용 펄스의 논리곱 신호에 펄스가 포함되지 않은 직선 파형이 출력되어야 하기 때문이다.

도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따라 상기 펄스 발생부(265)에서 오류 신호 검출용 펄스를 발생시키는 방법에 대한 처리 흐름도로서, 상기 펄스 발생부(265)는 신호 정형부(264)에서 출력되는 수광 파형에 응답하여 오류 검출용 펄스를 발생시킨 후, 소정 시간 이내에 새로운 수광 파형이 발생되지 않을 경우 상기 오류 검출용 펄스를 소정 시간 동안 유지시킨 후 리셋시키고, 상기 소정 시간 이내에 새로운 수광 파형이 발생되면 상기 새로운 수광 파형이 발생된 시점부터 소정 시간 동안 상기 오류 검출용 펄스를 유지시키면서 새로운 수광파형이 발생되기를 대기하는데, 그 처리 과정을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 신호 정형부에서 정형된 수광 파형이 발생(s161)되면, 그 수광 파형에 응답하여 오류 검출용 펄스를 발생(s162)시키고, 상기 오류 검출용 펄스가 발생(s162)된 시점 부터 시간을 카운트(s163)한다.

그리고, 상기 카운트된 시간과 기 설정된 시간값을 비교(s164)하여, 상기 카운트된 시간이 기 설정된 시간값 보다 크거나 같을 경우 오류 검출용 펄스를 종료(s165)한 후, 다음 수광 파형을 대기(166)한다. 한편, 상기 카운트된 시간이 기 설정된 시간값 보다 작을 경우 새로운 펄스를 입력되는지의 여부를 판별(s167)하여, 상기 카운트된 시간이 기 설정된 소정의 시간 보다 짧을 경우 시간을 초기화(s168)한 후, 오류 검출용 펄스를 유지(s169)한다.

한편, 상기 비교(s164) 결과, 상기 카운트된 시간이 설정된 시간값이 되기 전에 새로운 수광 파형이 발생(s168)되면 상기 펄스 발생부(265)는 그 출력 펄스의 상태를 유지(s169)하면서, 시간 카운터를 초기화(s170)한 후, 시간을 카운트하면서 그 시간이 설정값이 되기 전에 새로운 수광 파형이 발생하는지를 대기한다.

이러한 일련의 과정을 도 14c 및 도 14d를 참조하여 설명하면, 먼저, 상기 수광부에서 첫번째 수광 파형이 발생되면, 상기 펄스 발생부(265)는 그 출력 펄스를 로우(L)에서 하이(H)로 반전시키고, 그 상태를 기 설정된 소정 시간(t)동안 유지시킨다. 그리고, 그 시간(t)동안 상기 수광부에서 새로운 수광 파형이 발생되지 않으면, 그 상태를 다시 로우(L)로 반전시킨 후, 다음 수광 파형을 대기하다가, 상기 수광부에서 두번째 수광 파형이 발생되면 그 상태를 하이(H)로 반전시키고, 시간 카운터를 개시한다.

그리고, 도 14의 예와 같이 상기 카운터의 시간이 소정시간(t)이 되기 전에 수광부에서 세번째 수광 파형이 발생되면 상기 그 상태를 하이(H)로 유지시키면서, 시간 카운터를 초기화 한 후, 다시 시간을 카운팅한다. 이 때, 도 4의 예에서는 이러한 과정을 수광부의 여덟번째 파형까지 반복 수행하게 되므로, 수광부의 아홉번째 파형이 입력될 때까지 그 상태가 계속 하이(H)로 유지되는데, 이는 별도의 투광기에 의해 오류 파형이 입력된 경우 기존의 투광기에 의해 설정된 펄스 파형의 주기가 짧아지기 때문으로, 이와 같이 수광부의 수광 파형에 오류 파형이 포함된 경우는 펄스 발생부(265)의 출력 펄스가 일정 상태를 유지하는 구간이 길어진다.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 오류 펄스 검출기에 대한 블록도로서, 도 17을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 오류 펄스 검출기는 신호 정형부(264), 펄스 발생부(265), 곱셈기(266), 경보 신호 발생기(267) 및 카운터(268)로 구성되는데, 이는 도 13에 나타난 본 발명의 제2 실시예를 보완한 것으로서 상기 곱셈기(266)를 통해 출력되는 파형에 펄스가 포함된 경우 그 펄스의 개수를 카운트하는 기능을 추가한 것이다. 즉, 상기 제2 실시예에 의한 오류 펄스 검출기(260)가 너무 민감하게 동작되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이 때, 상기 신호 정형부(264), 펄스 발생부(265) 및 곱셈기(266)의 기능은 제2 실시예의 경우와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

한편, 상기 카운터(268)는 상기 곱셈기(266)의 출력 신호에 포함된 펄스의 개수를 카운트하여 상기 경보 신호 발생기(267)로 전달하고, 상기 경보 신호 발생기(267)는 일정 주기로 상기 곱셈기(266)의 출력 신호에 포함된 펄스 신호의 개수를 카운트하여, 상기 주기 안에 포함된 펄스 신호의 개수가 기 설정된 값보다 같거나 많을 경우 별도의 투광부에 의한 오류 펄스가 입력된 것으로 판단하여 경보 신호를 발생시킨다.

도 18은 이와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법에 대한 처리 흐름도로서, 도 18을 참조하면 본 발명의 제3 실시예에 따라 오류 펄스를 검출하는 방법은 먼저, 상기 수광부에서 수광된 수광 파형을 정형(s181)한 후, 상기 정형된 수광 파형에 응답하여 오류 신호 검출용 펄스를 생성(s182)시킨다.

그리고, 상기 과정(s182)에서 생성된 오류 신호 검출용 펄스와 상기 과정(s181)에서 정형된 수광 파형을 논리곱(s183)한 후, 그 논리곱 신호에 펄스파가 포함되었는지의 여부를 판별(s184)하여, 상기 판별(s184) 결과 상기 논리곱 신호에 펄스파가 포함된 경우 그 펄스의 개수를 카운트(s185)하여, 상기 카운팅된 펄스의 개수가 기 설정된 설정값보다 크거나 같으면(s186) 별도의 투광기에 의한 오류 신호가 수광된 것으로 인식하여 경보 신호를 발생(s187)시킨다.

상기와 같은 본 발명의 적외선 감지기 및 그 처리 방법은 하나의 투광부 및 그 투광부와 쌍을 이루는 수광부로 구성된 적외선 감지기에 있어서, 상기 투광부에서 발생되는 적외선의 펄스 주기 정보를 가지고 상기 수광부에서 수광된 수광 파형을 분석하여 그 수광 파형에 별도의 투광부에 의해 방사된 펄스 파형이 포함된 경우 이를 감지하여 경보를 발생하도록 함으로써, 별도의 투광부에 의해 상기 적외선 감지기의 경계 구역에 대한 임의 해제를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (14)

1. 일정 주기를 갖는 펄스 파형의 적외선을 발생시켜 외부로 방사시키는 투광부와, 상기 투광부를 통해 방사된 적외선을 수광한 후 그 수광량에 의해 사람 및 물체의 입출 여부를 확인하는 수광부로 구성된 적외선 감지기에 있어서,

   상기 수광부는

   소정의 지향각을 가지고 외부에서 발생된 적외선을 수광하는 수광 수단과,

   기 설정된 수광값을 저장하고, 상기 수광 수단을 통해 수광된 적외선의 수광량을 측정한 후, 상기 실제로 수광된 수광량과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 수광값이 설정값 보다 적으면 차광된 것으로 판단하는 차광 여부 판별 수단과,

   기 설정된 차광 시간값을 저장하고, 상기 차광 여부 판별 수단의 판단 결과 상기 투광부로부터 방사된 적외선이 차광된 것으로 판단되면 차광 시간을 카운트한 후, 그 카운팅된 차광 시간과 기 설정된 시간값을 비교하여 그 차광 시간이 기 설정된 시간값 보다 길 경우 경보 신호를 발생하는 차광 시간 비교 수단과,

   상기 수광 수단을 통해 수광된 수광 파형과 상기 투광부를 통해 방사된 적외선의 파형의 특성을 비교하여 겹투사에 의한 오류 펄스를 검출하여 오류 펄스 검출시 경보 신호를 발생하는 오류 펄스 검출 수단과,

   상기 차광 시간 비교 수단 또는 오류 펄스 검출 수단에서 발생된 경보 신호에 의해 경보를 발생시키는 경보 발생 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.
2. 제1항에 있어서, 상기 오류 펄스 검출 수단은

   상기 수광 수단을 통해 수광된 수광 파형을 정형하는 신호 정형부와,

   상기 신호 정형부를 통해 정형된 수광 파형을 적분한 적분 파형을 출력하는 적분기와,

   상기 수광 수단에서 정상 파형만을 수광한 경우 그 파형의 적분 최대값을 사전에 설정하여 저장한 후, 상기 적분기에서 출력된 적분 파형의 최대값과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 적분기에서 출력된 적분값이 기 설정된 설정값 보다 클 경우 별도의 투광부에 의한 오류 펄스가 입력된 것으로 판단하여 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생기로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.
3. 제1항에 있어서, 상기 오류 펄스 검출 수단은

   상기 수광 수단을 통해 수광된 수광 파형을 정형하는 신호 정형부와,

   상기 신호 정형부에서 정형되어 출력되는 수광 파형에 응답하여 오류 신호 검출용 펄스를 발생시키는 펄스 발생부와,

   상기 신호 정형부에서 출력되는 신호와 상기 펄스 발생부에서 발생된 펄스파를 논리곱하는 곱셈기와,

   상기 곱셈기의 출력 신호에 펄스 신호가 포함되어 있는지의 여부를 판별하여 상기 곱셈기의 출력 신호에 펄스 신호가 포함되는 경우 별도의 투광부에 의한 오류펄스가 입력된 것으로 판단하여 경보 신호를 발생시키는 경보 신호 발생기로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.
4. 제3항에 있어서, 상기 펄스 발생부는

   상기 신호 정형부에서 출력되는 수광 파형에 응답하여 오류 검출용 펄스를 발생시킨 후 소정 시간 이내에 새로운 수광 파형이 발생되지 않을 경우 상기 오류 검출용 펄스를 소정 시간 동안 유지시킨 후 리셋시키고,

   상기 소정 시간 이내에 새로운 수광 파형이 발생되면 상기 새로운 수광 파형이 발생된 시점부터 소정 시간동안 상기 오류 검출용 펄스를 유지시키면서 새로운 수광 파형이 발생되기를 대기하는 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.
5. 제4항에 있어서, 상기 소정 시간은

   상기 투광부의 펄스폭 부품의 온도 특성을 감안하여, 상기 적외선 펄스 발생 주기 정보에 의거하여 설정하는 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.c
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 소정 시간은

   상기 투광부를 통해 방사된 적외선 펄스 발생 주기의 50~90%인 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.
7. 제3항에 있어서, 상기 경보 신호 발생기는

   일정 주기로 상기 곱셈기의 출력 신호에 포함된 펄스 신호의 개수를 카운트하여,

   상기 주기 안에 포함된 펄스 신호의 개수가 기 설정된 값보다 많거나 같을 경우 별도의 투광부에 의한 오류 펄스가 입력된 것으로 판단하여 경보 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 적외선 감지기.
8. 일정 주기를 갖는 펄스 파형의 적외선을 발생시켜 외부로 방사시키는 투광부와, 상기 투광부를 통해 방사된 적외선을 수광한 후 그 수광량에 의해 사람 또는 물체의 입출 여부를 확인하는 수광부로 구성된 적외선 감지기에 있어서,

   상기 수광부를 통해 수광된 수광량을 계산하여 그 계산값을 기 설정된 설정값과 비교하는 제1 과정과,

   상기 제1 과정의 비교 결과 상기 계산된 수광값이 설정값 보다 적을 경우 상기 투광부에서 방사된 적외선이 차광된 것으로 판별하고, 그 차광 시간을 카운팅하는 제2 과정과,

   상기 제2 과정에서 카운팅된 차광 시간과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 카운팅된 차광 시간이 기 설정된 설정값 보다 길거나 같을 경우 경보 신호를 발생시키는 제3 과정과,

   상기 제1 과정의 비교 결과 상기 계산된 수광값이 설정값 보다 크거나 같을 경우 상기 수광된 수광 파형에 오류 펄스가 존재하는지를 판별하여 오류 펄스가 존재하는 경우 경보 신호를 발생시키는 제4 과정과,

   상기 제3 과정 또는 제4 과정에서 경보 신호가 발생된 경우 경보를 발생시키는 제5 과정으로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 제4 과정은

   상기 수광부에서 수광된 수광 파형을 정형하는 제1 단계와,

   상기 정형된 수광 파형을 적분하는 제2 단계와,

   상기 제2 단계에서 적분된 적분값과 기 설정된 설정값을 비교하는 제3 단계와,

   상기 제3 단계의 비교 결과 제2 단계에서 적분된 적분값이 기 설정된 설정값 보다 클 경우 경보 신호를 발생하는 제4 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 제4 과정은

    상기 수광부에서 수광된 수광 파형을 정형하는 제1 단계와,

    상기 제1 단계에서 정형된 수광 파형에 응답하여 오류 신호 검출용 펄스를 발생시키는 제2 단계와,

    상기 제2 단계에서 발생된 오류 신호 검출용 펄스와 상기 제1 단계에서 정형된 수광 파형을 논리곱한 신호를 출력하는 제3 단계와,

    상기 제3 단계에서 출력된 논리곱 신호에 펄스파가 포함되었는지의 여부를 판별하는 제4 단계와,

    상기 제4 단계의 판별 결과 상기 논리곱 신호에 펄스파가 포함된 경우 경보 신호를 발생하는 제5 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 제2 단계는

    상기 신호 정형부에서 출력되는 수광 파형에 응답하여 오류 검출용 펄스를 발생시킨 후, 상기 오류 검출용 펄스를 유지하면서 소정시간동안 새로운 수광 파형이 발생되는 지의 여부를 판별하는 제2-1 단계와,

    상기 소정시간 동안 수광 파형이 발생되지 않으면 리셋되어 새로운 수광 파형이 출력되기를 대기하는 제2-2 단계와,

    상기 소정 시간 내에 새로운 수광 파형이 발생되면 그 출력 펄스의 상태를 유지하면서, 상기 새로운 수광 파형 발생 시점부터 소정 시간 동안 새로운 수광 파형이 발생되는지의 여부를 판별하는 일련의 과정을 반복 수행하는 제2-3 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 소정 시간은

    상기 투광부의 펄스폭 부품의 온도 특성을 감안하여, 상기 적외선 펄스 발생 주기 정보에 의거하여 설정하는 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 소정 시간은

    상기 투광부를 통해 방사된 적외선 펄스 발생 주기의 70~80%인 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.
14. 제10항에 있어서, 상기 제5 단계는

    상기 논리곱 신호에 펄스파가 포함된 경우 그 펄스의 개수를 카운트한 후, 그 카운트된 펄스의 개수와 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 카운트된 펄스의 개수가 기 설정된 설정값 보다 많을 경우 경보 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 적외선 감지기의 오류 펄스 감지 방법.