KR100715364B1 - 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광송신모듈과 광전송로 및 광수신모듈로 구성된 채널을 복수개 구성하여 보안을 필요로 하는 창호나 담장에 미관을 해치지 않으면서 설치가 용이하고, 복수개 구성된 상기 채널을 비순차적으로 랜덤하게 동작시켜 보안성을 향상시킨 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 설치되는 현장의 크기에 대해서는 광송신모듈과 광전송로 및 광수신모듈로 이루어진 채널을 복수개 연결하여 설치하고, 설치되는 현장의 길이에 대해서는 플라스틱 광섬유를 절단하여 설치할 수 있으므로 설치되는 현장에 따라 유연하게 대처하여 설치할 수 있고, 상기 각 채널별로 교체가 가능하여 유지보수가 편리할 뿐만 아니라 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한 플라스틱 광섬유를 사용하기 때문에 시야가 확보되고 미관이 좋으며, 비순차적으로 감지신호를 체크함으로서 보안시스템의 해킹을 방지하고 보안성을 향상시키게 된다.

Description

광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법{FIBER OPTIC SECURITY SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광송신모듈과 광전송로 및 광수신모듈로 구성된 채널을 복수개 구성하여 보안을 필요로 하는 창호나 담장에 미관을 해치지 않으면서 설치가 용이하고, 복수개 구성된 상기 채널을 비순차적으로 랜덤하게 동작시켜 보안성을 향상시킨 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
광섬유를 이용한 보안시스템은 광섬유를 센서로 이용하여 침입여부 및 침입시도를 판별하는 것으로, 군부대의 경계지역, 공항, 발전소, 구치시설 등에 설치되어 침입자로부터의 시설보호 등을 목적으로 한다. 이러한 보안시스템은 경계인원을 절감할 수 있고, 포설된 광섬유를 통해 제2의 통신수단이 제공되는 장점이 있다.
상기 광섬유를 센서로 이용하는 방법은 광 스펙클(Optical speckle)을 이용하여 광신호의 동적인 변화를 측정하는 방법과, 광손실로 인한 광신호 세기의 정적인 변화를 측정하는 방식, 그리고 광신호의 후방산란(Back scattering)을 이용하여 광섬유의 물리적인 동요 부분을 측정하는 방식이 있다.
상기 광 스펙클(Optical speckle)을 이용하여 침입자를 감지하는 보안시스템 은 광신호가 연속파(continuous wave) 형태로 다중모드 광 섬유를 통해서 전달되는 동안 외부 변화에 의해 다중 경로 간섭(Multipath interference)이 발생하는 데, 이를 다중모드 광섬유의 끝단에서 광신호의 일부를 차단하고, 나머지 통과된 광신호의 세기를 측정하여 침입여부를 판단한다.
또한 상기 광섬유에 광펄스가 전송될 때 광섬유에서 발생하는 광신호의 후방산란(Back scattering)을 이용하는 방법이 있다. 이 방법은 펄스 형태로 광신호가 전달될 때, 전달 매체에 의해 후방산란되어 되돌아오는 광신호의 세기를 감지함으로써 침입여부를 판단하는데, 광섬유에서 물리적인 동요가 발생한 위치까지 감지할 수 있는 특징을 갖는다.
도7 및 도8은 종래의 광섬유를 이용한 보안시스템의 개략적인 구성도로서, 도7은 미국특허 제5,592,149호로 유리 알이즈(Uri Alizi)의 특허이고, 도8은 유럽특허 제0,049,979호로 필킹톤 피. 이. 회사(PILKINGTON P. E. LIMITED)의 특허이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 보안시스템은 경계가 필요한 부분에 일정 형태로 설치된 지지대(120)와, 상기 지지대(120)에 설치된 광섬유망(130)과, 상기 광섬유망(130)에 일정한 광신호를 출력하는 출력제어부(100)와, 상기 광섬유망(130)에서 출력되는 광신호를 분석하여 침입여부를 판별하는 입력제어부(110)로 구성된다.
상기 광섬유망(130)은 한 가닥의 광섬유를 단순 교차시켜 꼬는 방식으로 그물형태로 직조된 구조(interlooped optical wire structure)로 형성된다.
상기와 같이 구성된 보안시스템에서는, 상기 출력제어부(100)에서 일정한 광신호를 광섬유망(130)에 입사시키고, 상기 광섬유망(130)을 통한 광신호를 상기 입력제어부(110)에서 수신받아 외부의 침입신호를 감지하게 된다.
즉, 상기 광섬유망(130)을 벌리거나 절단하여 침입하는 침입자를 상기 광섬유망(130)을 통한 광신호의 변화로 감지하는 것이다.
상기와 같이 광섬유망을 갖는 보안시스템은, 상기 광섬유망을 한 가닥의 광섬유로 광섬유망을 직조해야 되기 때문에 직조과정이 매우 복잡하고, 설치되는 현장의 크기에 맞도록 개별적으로 직조해야 되기 때문에 제작비용이 많이 들고 설치가 불편할 뿐만 아니라, 절단된 광섬유망에 대해서는 일부분 또는 전체적으로 교체해야 되기 때문에 유지보수에 대해 많은 비용이 소모되는 문제점이 있었다.
또한 상기 보안시스템은, 강우, 진동, 바람 등의 자연현상에 의한 광신호의 변화와 침입시도에 의한 광신호 변화를 구별할 수 없게 되어 보안시스템의 오동작을 일으키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 설치되는 현장에 따른 크기의 가변에 유연하게 대처하면서 설치가 간편하고, 유지보수가 편리한 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 설치시 시야가 확보되고 미관이 좋으며, 강우, 진동, 바람 등의 외부 환경요인에 의한 오경보 가능성을 절감하고, 해킹을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킨 광섬유를 이용한 보안시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광섬유를 이용한 보안시스템은, 광신호를 출력하는 광송신모듈과, 상기 광송신모듈에 일단이 접속되어 광신호를 전송하는 광전송로와, 상기 광전송로의 타단에 접속되어 전송된 광신호를 검출하는 광수신모듈과, 상기 광송신모듈과 광수신모듈을 제어하고 상기 광수신모듈로부터 수신되는 광신호의 상태신호를 전송받아 상기 광전송로의 상태를 판별하는 제어부를 포함하는 광섬유를 이용한 보안시스템에 있어서, 상기 광송신모듈은 복수개이고, 각각은 상기 제어부로부터의 신호를 전송받기 위하여 상기 제어부의 송신커넥터에 접속될 수 있는 제1커넥터와, 인접한 광송신모듈의 제1커넥터와 접속될 수 있는 제2커넥터와, 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라서 광신호를 출력할 수 있는 광송신기를 포함하고, 상기 광수신모듈은 복수개이고, 각각은 상기 제어부의 신호를 전송받기 위하여 상기 제어부의 수신커넥터에 접속될 수 있는 제1커넥터와, 인접한 광수신모듈의 제1커넥터와 접속될 수 있는 제2커넥터와, 상기 광전송로로부터의 광신호를 수신하기 위한 광수신기를 포함하고, 상기 복수의 광송신모듈, 광수신모듈 및 광전송로는 동수이고, 상기 복수의 광송신모듈 및 광수신모듈 중 하나씩은 제어기의 송신커넥터 및 수신커넥터 각각에 접속되고, 나머지 각각의 광송신모듈 및 광수신모듈은 연속되게 접속되어 있으며, 상기 제어부는, 특정 위치의 광송신모듈을 동작시키기 위한 데이터신호와, 상기 광송신모듈의 광송신기를 동작시키기 위한 동작신호를 상기 광송신모듈에 제공하고, 동시에 상기 특정위치의 광송신모듈에 대응되는 광수신모듈을 제어하기 위한 동일한 데이터신호를 광수신모듈에 제공하고, 상기 특정위치의 광수신모듈로부터 광신호의 검출여부를 전송받고, 상기 각각의 광송신모듈 및 광수신모듈은 제어부로부터 전송받은 데이터신호를 인접한 광송신모듈 및 광수신모듈에 순차로 전송시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템은, 상기 광수신모듈로부터 광신호의 상태신호를 수신받는 상기 제어부로부터 경보신호를 수신받아 침입상황을 표시하는 표시부와, 상기 제어부의 경보신호를 외부의 경비업체나 비상신호 구동장치와 연결되기 위한 외부단자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템은, 상기 연속되게 접속된 복수의 광송신모듈 및 광수신모듈의 최후에 접속된 모듈의 제2커넥터에 각각 접속되어 상기 제어부로부터의 데이터 신호를 피드백시키기 위한 피드백커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템은, 상기 피드백되는 데이터신호를 입력받지 못하는 경우 출력되는 상기 제어부의 경보신호에 의해 침입상황을 표시하는 표시부와, 상기 제어부의 경보신호를 외부의 경비업체나 비상신호 구동장치와 연결되기 위한 외부단자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템은, 상기 광송신모듈을 내부에 수용하는 중공의 통 형상이고, 상기 광전송로가 상기 수용된 광송신모듈에 접속되도록 복수개의 관통구멍이 형성된 광송신모듈케이스와, 상기 광수신모듈을 내부에 수용하는 중공의 통 형상이고, 상기 광전송로가 상기 수용된 광수신모듈에 접속되도록 복수개의 관통구멍이 형성된 광수신 모듈케이스와, 상기 광송신 모듈케이스 및 광수신 모듈케이스 각각의 외측에서 일정한 자력선을 형성시키는 자성체와, 상기 자성체와 대응되도록 상기 광송신 모듈케이스 및 광수신모듈 케이스 각각의 내부에 장착되어 상기 자성체의 자력선 변화에 의해 상기 광송신 모듈케이스 및 광수신모듈 케이스 각각의 위치 변동신호를 검출하여 상기 제어부에 출력하는 자력선센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템은, 상기 광전송로는, 플라스틱 광섬유, 광도파로, 공기로 구성된 그룹에서 선택된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템은, 상기 플라스틱 광섬유는, 외부 교란광선의 유입과 광섬유 표면 손상을 방지하기 위한 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 포함한 투과방지제로 코팅된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템이 제어방법은, 광신호를 출력하는 복수개의 광송신모듈과, 상기 각각의 광송신모듈에 일단이 접속되어 상기 광신호를 전송하는 복수개의 광전송로와, 상기 각각의 광전송로의 타단에 접속되어 전송된 광신호를 검출하는 복수개의 광수신모듈과, 상기 특정의 광송신모듈에 대응되는 광수신모듈이 상기 광전송로로 연결되어 구성된 복수개의 채널과, 상기 복수개의 채널 중 최후의 채널에 연결된 피드백커넥터와, 상기 복수개의 채널을 제어하고 상기 광수신모듈로부터 수신되는 광신호의 상태신호를 전송받아 상기 광전송로의 상태를 판별하는 제어부를 포함하는 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어방법에 있어서, 상기 제어부에 저장된 모든 채널 각각에 데이터신호와 동작신호를 출력하고 이에 응답되는 검출신호를 입력받아 상기 채널의 정상동작 여부를 확인하는 채널상태 확인단계와, 상기 모든 채널이 정상 동작하지 않는 경우에는 상기 제어부에서 에러신호를 출력하고, 상기 모든 채널이 정상동작하는 경우에는 상기 채널수를 저장하는 채널수 저장단계와, 상기 저장된 채널들의 작동순서를 상기 제어부에 저장된 프로그램에 의해 랜덤하게 생성하는 채널 작동순서 생성단계와, 상기 생성된 작동순서에 따라 특정 채널에 데이터신호와 동작신호를 출력하는 채널구동단계와, 상기 채널에서 검출신호를 입력받으면 다음 작동순서의 특정 채널을 구동하고, 검출신호가 입력되지 않으면 경보신호를 출력하는 보안상태 확인단계와, 상기 작동순서에 따라 마지막 채널에서 검출신호를 입력받으면, 상기 작동순서를 랜덤하게 재생성하는 채널 작동순서 재생성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어방법은, 상기 채널상태확인단계에서 상기 제어부에 채널의 수가 저장되어 있지않은 경에는, 상기 제어부에서 상기 광송신모듈과 광수신모듈에 데이터신호를 출력하고 동시에 상기 광송신모듈을 동작시키는 동작신호를 출력하여 이에 응답된 상기 광수신모듈의 광신호의 검출신호를 입력받아 연결된 모든 채널의 개수를 카운트하여 저장하는 초기화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 일실시 예에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도
도2a는 본 발명의 일실시 예에 의한 광송신모듈의 개략적인 구성을 나타내는 블록도
도2b는 본 발명의 일실시 예에 의한 광수신모듈의 개략적인 구성을 나타내는 블록도
도3은 본 발명의 일실시 예에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어회로도
도4a는 본 발명의 일실시 예에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템을 창틀에 장착시킨 사용상태의 정면도
도4b는 도4a의 A-A선의 단면도
도4c는 도4b의 B-B선의 단면도
도5은 본 발명의 일실시 예의 광섬유를 이용한 보안시스템을 창문에 장착한 사용상태도
도6은 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 동작흐름을 나타내는 순서도
도7 및 도8은 종래의 광섬유를 이용한 보안시스템의 개략적인 설명도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 광송신부 11 광송신모듈
12, 32 제1커넥터 13 광송신기
14, 34 제2커넥터 20 광전송로
30 광수신부 31 광수신모듈
33 광수신기 40 벽
41 영구자석 42 자력선센서
45 피드백커넥터 46 모듈케이스
50 제어박스 51 제어부
52 송신커넥터 53 수신커넥터
54 외부단자 55 표시부
61 데이터입력신호 62 데이터출력신호
63 검출신호 64 센서신호
100 출력제어부 110 입력제어부
120 지지대 130 광섬유망
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일실시 예에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이고, 도2a는 본 발명의 일실시 예에 의한 광송신모듈의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이며, 도2b는 본 발명의 일실시 예에 의한 광수신모듈의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이고, 도3은 본 발명의 일실시 예에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어회로도이며, 도4a는 본 발명의 일실시 예에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템을 창틀에 장착시킨 사용상태의 정면도이고, 도4b는 도4a의 A-A선의 단면도이며, 도4c는 도4b의 B-B선의 단면도이고, 도5은 본 발명의 일실시 예의 광섬유를 이용한 보안시스템을 창문에 장착한 사용상태도이며, 도6은 본 발명에 의한 광섬유를 이용한 보안시스템의 동작흐름을 나타내는 순서도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 광신호를 출력하는 광송신부(10)와, 상기 광송신부(10)에서 출력되는 광신호를 전송하는 광전송로(20)와, 상기 광전송로(20)를 통한 광신호를 수신받는 광수신부(30)와, 상기 광송신부(10)와 광수신부(30)를 제어하고 침입여부를 판단하는 제어박스(50)로 구성된다.
상기 광송신부(10)는 복수개의 광송신모듈(11)과, 피드백커넥터(45)가 직렬로 연결되어 구성되며, 상기 광수신부(30)는 복수개의 광수신모듈(31)과 피드백커넥터(45)로 구성된다. 또한 상기 광송신부(10)와 광수신부(30) 각각은 모듈케이스(46) 내부에 장착된다.
상기 모듈케이스(46)는 상기 광송신모듈(11) 및 광수신모듈(31) 각각을 내부에 장착될 수 있도록 중공된 통 형상이고, 일측면에는 상기 광전송로(20)가 광송신기(13) 및 광수신기(33)에 연결될 수 있도록 복수개의 관통구멍이 형성되어 있다.
이 때 상기 광송신모듈(11)과 광전송로(20) 및 광수신모듈(31)은 한개의 채널로 구성되어 외부의 침입을 감지하게 된다.
또한 보안구역의 벽(40)의 내면에는 일정한 자기력을 형성하는 자성체로서 바람직하게는 영구자석(41)이 장착되고, 상기 영구자석(41)과 대응되도록 상기 모듈케이스(46)의 내부 일측면에는 자속의 크기변화를 감지하는 자력선센서(42)가 장착되어, 상기 모듈케이스(46)의 위치변화를 감지하게 된다.
상기 제어박스(50)는 상기 광송신부(10)와 광수신부(30)를 제어하고, 침입여부를 판별하는 제어부(51)와, 상기 제어부(51)의 경보신호에 의해 시각적으로 용이하게 침입상황을 식별할 수 있는 표시부(55)와, 상기 제어부(51)의 경보신호를 외 부의 경비업체나 비상신호 구동장치와 연결되기 위한 외부단자(54)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(51)는 상기 광송신부(10)의 광송신모듈을 제어하기 위한 송신커넥터(52)와, 상기 광수신부(30)의 광수신모듈을 제어하기 위한 수신커넥터(53)가 구비되어 있으며, 상기 표시부(55)는 경보신호에 의해 발광되는 발광소자로 구성된다. 상기 발광소자는 이미 주지된 기술로서 발광다이오드나 전구 등 다양하게 사용될 수 있다.
상기 제어부(51)는 8비트, 16비트, 32비트 마이크로프로세서 중 어느 것이나 사용 가능하나, 상기 광송신모듈(11)과 광수신모듈(31)의 개수에 따라 변경이 가능하다.
상기 마이크로프로세서는 상기 광송신모듈(11)을 구동시키고, 상기 광수신모듈(31)을 통해 입력되는 신호로 침입감지를 판단하는 광신호처리 제어를 하게 된다. 또한 해킹을 방지하기 위해 상기 광송수신모듈의 구동은 주파수변조 또는 주파수 펄스폭변조 방식을 사용하여 제어신호를 출력한다.
상기 광송신모듈(11)은 도2a에 도시된 바와 같이, 상기 제어부의 제어신호를 입력받는 제1커넥터(12)와, 입력된 진기적신호를 광신호로 변환하여 출력하는 광송신기(13)와, 다음 단의 광송신모듈과 연결하기 위한 제2커넥터(14)로 구성된다.
상기 광수신모듈(31)은 도2b에 도시된 바와 같이, 상기 광송신모듈(11)에 의한 광신호를 입력받아 전기적신호로 출력하는 제1커넥터(34)와, 상기 광송신모듈(11)에 의한 광신호를 상기 광전송로(20)를 통해 수신받아 전기적신호로 변환하는 광수신기(33)와, 다음 단의 광수신모듈과 연결하기 위한 제2커넥터(34)로 구성된다.
따라서, 상기 광송신모듈(11)과 광전송로(20) 및 광수신모듈(31)로 구성된 채널을 복수개 연결구성하기 위해서는 상기 광송신모듈(11)의 제2커텍터(14)에 다음 채널의 광송신모듈(11)의 제1커넥터(12)를 연결하여 구성하고, 상기 광수신모듈(31)의 제2커넥터(34)를 다음 채널의 광수신모듈(31)의 제1커넥터(32)에 연결시켜 구성한다. 이 때 각각의 광송신모듈(11)과 광수신모듈(31)은 광전송로(20)로 각각 연결하여 채널을 구성하는 것은 자명하다.
상기 복수개의 광송신모듈(11)의 최초 광송신모듈(11)의 제1커넥터(12)는 상기 제어부(51)의 송신커넥터(52)에 연결구성되고, 최후의 광송신모듈(11)의 제2커넥터(12)는 피드백커넥터(45)에 의해 연결되어, 상기 제어부(51)의 신호를 피드백시키게 된다. 마찬가지로 상기 복수개의 광수신모듈(31)의 최초 광수신모듈(31)의 제1커넥터(31)는 상기 제어부(51)의 수신커넥터(53)에 연결구성되고, 최후의 광수신모듈(31)의 제2커넥터(34)는 상기 피드백커넥터(45)에 의해 연결되어, 상기 제어부(51)의 신호를 피드백시키게 된다.
상기 광전송로(20)는 광도파로, 공기(AIR), 광섬유 등으로 구성될 수 있다.
상기 광도파로 또는 광섬유로 구성할 경우에는 상기 광송신기(13)와 광수신기(33)에 광학적으로 접속시켜 구성한다. 또한 광도파로의 매질이 공기일 경우에는 상기 광송신기(13)와 광수신기(33)가 광신호를 방출하고 수신할 수 있게 구성하여야 한다. 이러한 기술은 공지된 기술임으로 당업자라하면 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
그러나, 본 발명은 상기 광섬유로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 광섬유는 석영 계통의 광섬유케이블로 사용할 수 있으나, 플라스틱 광섬유 케이블을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 플라스틱 광섬유는 650nm 파장에서 0.2dB/m인 것이 바람직하며, 굴성과 외관상 미려하게 하기 위해 내경이 0.5 내지 1.0 mm인 것을 사용하며, 외부는 외부광선이 광섬유 내부로 유입되는 것을 방지하고 광섬유의 표면을 보호하기 위해 투과방지제로 코팅하여 사용한다. 상기 투과방지제는 자외선 경화코팅제인 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 포함한 물질로서 자외선과 적외선의 투과를 방지하고, 광신호 이외의 파장을 가진 간섭광에 의한 노이즈를 차단하게 된다. 또한 상기 투과방지제에는 다양한 색상의 염료를 추가할 수 있으므로, 상기 플라스틱 광섬유의 색상을 더욱 미려하게 할 수 있다. 즉, 적외선을 광신호로 사용하고 가시광선은 투과되도록 하여 가시성을 확보하면서 미관을 좋게 한다. 이 때 상기 코팅은 굴성과 외관상 미려하게 하기 위해 0.75 내지 1.5 mm로 하는 것이 바람직하다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 제어회로도로서, 먼저 제어부(51)에서 상기 광송신부(10)의 특정 광송신모듈(11)을 선택하기 위한 데이터신호를 데이터입력신호(61)을 통해 입력시키고, 클럭을 분주시켜 동작신호(인에이블신호선)와 클럭신호(CLK)를 출력한다. 상기 데이터신호와 동작신호 및 클럭신호는 제어부(51)의 송신커넥터(52)를 통해 입력되며, 동시에 상기 데이터신호를 광수신부(30)의 상기 특정 광송신모듈(11)과 대응되는 광수신모듈(31)을 동작시키기 위한 인에이블신호로서 입력한다.
상기 데이터입력신호(61)를 받는 특정 광송신모듈(11)은 광송신기(13)를 동작시키기 위해 준비상태로 대기하다가 동작신호를 입력받게 되면 상기 광송신기(13)를 통해 전기적신호를 광신호로 변환하여 출력한다.
이 때 상기 데이터입력신호(61)를 받는 특정 광수신모듈(31)은 광수신기(33)가 동작되도록 준비한다.
상기 광신호는 광전송로(20)를 통해 전송되어 상기 특정 광수신모듈(31)의 광수신기(33)에 전송되고, 전송된 광신호는 전기적신호로 변환되어 검출신호(63)로서 상기 제어부(51)에 전송된다.
따라서, 상기 검출신호(63)에 따라 침입여부를 판별하게 된다.
또한 센서신호(64)는 상기 자력선센서(42)의 신호에 의해 광송신부(10) 및 광수신부(30)의 손상여부를 감지하게 된다. 즉, 상기 모듈케이스(46)가 보안되는 벽(40)에 장착되어 있는 영구자석(41)에서 이탈되게 되면 상기 영구자석(41)에 의한 자기력의 변화를 상기 자력선센서(42)에서 감지하여 상기 센서신호(64)를 상기 제어부(51)에 출력하게 되는 것이다.
또한 상기 광송신부(10) 및 광수신부(30)는 상기 제어부(51)의 데이터신호에 의해 어느 한 광송신모듈이나 광수신모듈의 손상을 검출하여 상기 제어부(51)에 출력하게 된다.
즉, 상기 광송신모듈(11) 및 광수신모듈(31)은 상기 제어부(51)의 데이터신호를 제1커넥터(12)로 입력받아 제2커넥터(14)로 쉬프트하게 되며, 최후 단의 제2 커넥터(14)에 접속된 피드백커넥터(45)에 의해 제어부(51)로 피드백되게 된다. 따라서, 어느 한 광송신모듈(11) 및 광수신모듈(31)이 손상되게 되면, 상기 데이터신호가 제어부(51)로 피드백되지 않게 되므로 침입시도에 의한 상기 광송신부(10)나 광수신부(30)의 손상을 검출하게 된다.
여기서, 특정의 상기 광송신모듈과 이에 대응하는 광수신모듈을 동작시키기 위해서는 상기 데이터신호와 동작신호(인에이블)를 코드화시켜 출력하게 되면 다양한 제어신호를 생성할 수 있음은 당업자라하면 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
상기 도4a 내지 도5는 본 발명을 창문에 장착시킨 실시예로서, 창문틀인 벽(보안벽;40)의 유리(22) 및 창틀(23)의 바깥(OUT)쪽에 다수개의 채널을 형성시키고, 제어박스(50)는 보안벽(40)의 안쪽(IN)에 설치하게 된다.
이 때 상기 창틀의 크기는 다양하게 되지만, 상기 광송신부(10)와 광수신부(30)는 모듈케이스(46)에 장착시켜 창틀의 양측면에 부착하고, 상기 창틀의 길이에 맞춰 플라스틱 광섬유(21)를 절단하여 상기 광송신모듈(11)과 광수신모듈(31)에 연결하여 시공하면 된다. 또한 상기 창틀의 크기에 따라서는 상기 광송신모듈(11)과 광수신모듈(31)를 연속되게 계속 연결시켜 구성하면 된다.
상기 창틀에 장착시킨 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 담장 등 보안이 필요로 하는 구역에 다양하게 설치할 수 있음은 당업자라하면 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명하면, 도3 및 도6에 도시된 바와 같이 먼저 상기 제어부(51)에 상기 광송신모듈(11)과 광전송로(20) 및 광수신 모듈(31)로 구성된 채널의 개수가 기억되어 있는지 확인한다.
즉, 채널의 개수가 기억되어 있지 않으면 초기화를 실행하게 된다(S10).
상기 초기화는 상기 제어부(51)에서 상기 광송신모듈(11)과 광수신모듈(31)에 데이터신호를 출력하고, 상기 광송신모듈(11)을 동작시키는 동작신호(인에이블)를 출력하여 이에 응답된 상기 광수신모듈(31)의 광신호의 검출신호(63)를 입력받아 연결된 모든 채널의 개수를 카운트하고(S12), 카운트된 채널의 수를 제어부(51)에 저장한다(S16).
그러나, 상기 초기화가 이미 수행되어 상기 채널의 개수가 상기 제어부(51)에 저장되어 있는 경우에는, 상기 제어부(51)에서 상기 저장된 모든 채널에 데이터신호와 동작신호를 출력하고 이에 응답되는 검출신호를 입력받아 상기 채널의 정상동작 여부를 확인한다(S18).
이 때, 상기 모든 채널이 정상 동작하지 않는 경우에는 상기 제어부(51)에서 에러신호를 발생하여(S22), 도1의 표시부(55)와 외부단자(54)에 경보신호를 출력한다.
그리고, 상기 모든 채널이 정상 동작하게 되면(S20), 상기 단계 S16과 같이 채널수를 저장하고, 상기 저장된 채널들의 작동순서를 상기 제어부(51)에 저장된 프로그램에 의해 랜덤하게 채널의 작동순서를 생성한다(S24). 상기 랜덤순위 생성프로그램은 공지된 프로그램을 사용하며, 그 상세한 설명은 생략한다.
그 후 상기 생성된 순서에 따라 특정 채널에 데이터신호와 동작신호를 출력하여 각 채널을 구동시키게 되며(S26), 정상적인 검출신호(63)가 입력되지 않으면 침입을 감지하여 경보신호를 출력하게 되고(S28), 정상적인 감지신호가 입력되면(S30), 다음 채널을 동작하게 된다.
상기 생성된 작동순서에 따른 마지막 채널에서 검출신호(63)를 입력받으면, 상기 작동순서를 랜덤하게 재생성하고, 재생성된 작동순서에 따라 특정 채널을 다시 구동시키게 된다(S32).
상기와 같이 본 발명에 따르면, 설치되는 현장의 크기에 대해서는 광송신모듈과 광전송로 및 광수신모듈로 이루어진 채널을 복수개 연결하여 설치하고, 설치되는 현장의 길이에 대해서는 플라스틱 광섬유를 절단하여 설치할 수 있으므로 설치되는 현장에 따라 유연하게 대처하여 설치할 수 있고, 상기 각 채널별로 교체가 가능하여 유지보수가 편리할 뿐만 아니라 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한 플라스틱 광섬유를 사용하기 때문에 시야가 확보되고 미관이 좋으며, 비순차적으로 감지신호를 체크함으로서 보안시스템의 해킹을 방지하고 보안성을 향상시키게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (9)

  1. 광신호를 출력하는 광송신모듈과, 상기 광송신모듈에 일단이 접속되어 광신호를 전송하는 광전송로와, 상기 광전송로의 타단에 접속되어 전송된 광신호를 검출하는 광수신모듈과, 상기 광송신모듈과 광수신모듈을 제어하고 상기 광수신모듈로부터 수신되는 광신호의 상태신호를 전송받아 상기 광전송로의 상태를 판별하는 제어부를 포함하는 광섬유를 이용한 보안시스템에 있어서,
    상기 광송신모듈은 복수개이고, 각각은 상기 제어부로부터의 신호를 전송받기 위하여 상기 제어부의 송신커넥터에 접속될 수 있는 제1커넥터와, 인접한 광송신모듈의 제1커넥터와 접속될 수 있는 제2커넥터와, 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라서 광신호를 출력할 수 있는 광송신기를 포함하고,
    상기 광수신모듈은 복수개이고, 각각은 상기 제어부의 신호를 전송받기 위하여 상기 제어부의 수신커넥터에 접속될 수 있는 제1커넥터와, 인접한 광수신모듈의 제1커넥터와 접속될 수 있는 제2커넥터와, 상기 광전송로로부터의 광신호를 수신하기 위한 광수신기를 포함하고,
    상기 복수의 광송신모듈, 광수신모듈 및 광전송로는 동수이고,
    상기 복수의 광송신모듈 및 광수신모듈 중 하나씩은 제어기의 송신커넥터 및 수신커넥터 각각에 접속되고, 나머지 각각의 광송신모듈 및 광수신모듈은 연속되게 접속되어 있으며,
    상기 제어부는, 특정 위치의 광송신모듈을 동작시키기 위한 데이터신호와, 상기 광송신모듈의 광송신기를 동작시키기 위한 동작신호를 상기 광송신모듈에 제공하고, 동시에 상기 특정위치의 광송신모듈에 대응되는 광수신모듈을 제어하기 위한 동일한 데이터신호를 광수신모듈에 제공하고, 상기 특정위치의 광수신모듈로부터 광신호의 검출여부를 전송받고,
    상기 각각의 광송신모듈 및 광수신모듈은 제어부로부터 전송받은 데이터신호를 인접한 광송신모듈 및 광수신모듈에 순차로 전송시키는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광수신모듈로부터 광신호의 상태신호를 수신받는 상기 제어부로부터 경보신호를 수신받아 침입상황을 표시하는 표시부와,
    상기 제어부의 경보신호를 외부의 경비업체나 비상신호 구동장치와 연결되기 위한 외부단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연속되게 접속된 복수의 광송신모듈 및 광수신모듈의 최후에 접속된 모듈의 제2커넥터에 각각 접속되어 상기 제어부로부터의 데이터 신호를 피드백시키기 위한 피드백커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피드백되는 데이터신호를 입력받지 못하는 경우 출력되는 상기 제어부의 경보신호에 의해 침입상황을 표시하는 표시부와,
    상기 제어부의 경보신호를 외부의 경비업체나 비상신호 구동장치와 연결되기 위한 외부단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광송신모듈을 내부에 수용하는 중공의 통 형상이고, 상기 광전송로가 상기 수용된 광송신모듈에 접속되도록 복수개의 관통구멍이 형성된 광송신 모듈케이스와,
    상기 광수신모듈을 내부에 수용하는 중공의 통 형상이고, 상기 광전송로가 상기 수용된 광수신모듈에 접속되도록 복수개의 관통구멍이 형성된 광수신 모듈케이스와,
    상기 광송신 모듈케이스 및 광수신 모듈케이스 각각의 외측에서 일정한 자력선을 형성시키는 자성체와,
    상기 자성체와 대응되도록 상기 광송신 모듈케이스 및 광수신모듈 케이스 각각의 내부에 장착되어 상기 자성체의 자력선 변화에 의해 상기 광송신 모듈케이스 및 광수신모듈 케이스 각각의 위치 변동신호를 검출하여 상기 제어부에 출력하는 자력선센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전송로는, 플라스틱 광섬유, 광도파로, 공기로 구성된 그룹에서 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플라스틱 광섬유는, 외부 교란광선의 유입과 광섬유 표면 손상을 방지하기 위한 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 포함한 투과방지제로 코팅된 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템.
  8. 광신호를 출력하는 복수개의 광송신모듈과, 상기 각각의 광송신모듈에 일단이 접속되어 상기 광신호를 전송하는 복수개의 광전송로와, 상기 각각의 광전송로의 타단에 접속되어 전송된 광신호를 검출하는 복수개의 광수신모듈과, 상기 특정의 광송신모듈에 대응되는 광수신모듈이 상기 광전송로로 연결되어 구성된 복수개의 채널과, 상기 복수개의 채널 중 최후의 채널에 연결된 피드백커넥터와, 상기 복수개의 채널을 제어하고 상기 광수신모듈로부터 수신되는 광신호의 상태신호를 전송받아 상기 광전송로의 상태를 판별하는 제어부를 포함하는 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 제어부에 저장된 모든 채널 각각에 데이터신호와 동작신호를 출력하고 이에 응답되는 검출신호를 입력받아 상기 채널의 정상동작 여부를 확인하는 채널상태 확인단계와,
    상기 모든 채널이 정상 동작하지 않는 경우에는 상기 제어부에서 에러신호를 출력하고, 상기 모든 채널이 정상동작하는 경우에는 상기 채널수를 저장하는 채널수 저장단계와,
    상기 저장된 채널들의 작동순서를 상기 제어부에 저장된 프로그램에 의해 랜덤하게 생성하는 채널 작동순서 생성단계와,
    상기 생성된 작동순서에 따라 특정 채널에 데이터신호와 동작신호를 출력하는 채널구동단계와,
    상기 채널에서 검출신호를 입력받으면 다음 작동순서의 특정 채널을 구동하고, 검출신호가 입력되지 않으면 경보신호를 출력하는 보안상태 확인단계와,
    상기 작동순서에 따라 마지막 채널에서 검출신호를 입력받으면, 상기 작동순서를 랜덤하게 재생성하는 채널 작동순서 재생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널상태확인단계에서 상기 제어부에 채널의 수가 저장되어 있지 않은 경에는, 상기 제어부에서 상기 광송신모듈과 광수신모듈에 데이터신호를 출력하고 동시에 상기 광송신모듈을 동작시키는 동작신호를 출력하여 이에 응답된 상기 광수신모듈의 광신호의 검출신호를 입력받아 연결된 모든 채널의 개수를 카운트하여 저장하는 초기화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 보안시스템의 제어방법.
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