KR100791892B1

KR100791892B1 - 정지영상을 이용한 ｅｍｓ 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR100791892B1
Application number: KR1020060101111A
Authority: KR
Inventors: 박준선
Original assignee: 주식회사 이레테크
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-01-07

Abstract

본 발명은 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기준영상과 실제영상을 비교하여 EUT의 fail 여부를 판단할 수 있도록 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 전자파 내성시험의 대상이 되는 시험품의 오동작 여부를 사람의 육안으로 판별하지 않고, 자동화된 시스템을 이용함으로써 시험의 정확성을 향상시킬 수 있고, 시험품의 외관을 촬영한 영상을 디지털 신호로 변환하여 하드디스크 등에 저장함으로써 사후 관리와 검색의 편의성이 증대되는 효과가 있다.

정지영상, EMS, EUT, 전자기파, 주파수

Description

정지영상을 이용한 ＥＭＳ 모니터링 시스템{EMS Monitoring System using the Still Image}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 시스템의 연결상태를 나타낸 구성도.

도 2a는 기준영상 화면을 캡쳐한 사진.

도 2b는 fail 발생시의 화면을 캡쳐한 사진.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100; 모니터링 시스템 102; 컴퓨터

104; 비젼보드 200; 전자파무향실

202; 카메라 204; 에뮬레이터

206; 안테나 300; EUT

일반적으로, 전자제어장치 등의 경우는 전자파 특성시험을 의무적으로 테스트 받아야 하는데, 이때의 전자파 특성시험을 EMC((Electro Magnetic Compatibility, '전자적 양립성)라 한다.

EMC는 EMI((Electro Magnetic Interference)와 EMS(Electro Magnetic Susceptibility)를 일반적으로 통칭하는 용어로서, EMI는 전자파의 간섭을 의미하고, EMS는 전자파 내성을 의미한다.

EMS는 프로세서 내장기기가 외부 전자파로부터 견디는 내성 능력을 평가하는 시험으로서, 시험항목은 정전기(ESD), 방사내성(RS), 전기적 과도현상(EFT), 서지(Surge), 전도내성(CS), 전원주파수자계내성(MF), 전압강하 및 순시정전내성(Voltage Dips Variation /Interruptions) 등이다.

EMS 시험은 열악한 전자파 환경속에서 전기 및 전자기기가 정상적으로 작동할 수 있는 성능을 요구하는 시험이므로, 피시험체인 EUT(Equipment Under Test)가 놓이는 영역에 균일한 전계를 형성할 수 있는 조건이 요구되며, 시험의 유효성을 보증하기 위해서 전자파무향실(Anechoic chamber)에서 이루어진다.

전자파는 전자파무향실의 일면에 형성된 안테나로부터 방사되고, 방사된 전자파는 EUT의 영역에 균일한 전계를 형성시키게 된다. 이때, 방사된 전자파에 의해 EUT가 정상적으로 작동하는 지 여부 즉, 결과를 영상으로 모니터링하게 된다.

시험자는 전자파무향실 내부에 설치된 쉴드 카메라를 통하여 전송되는 영상 을 육안으로 확인하면서 EUT의 이상 여부를 감시하게 되는데, 이러한 시험 방법은 시험자에게 과도한 관찰력을 요구하게 되는 문제점이 있다. 또한 시험 진행 중 계속해서 주파수가 스윕을 하는 관계로 어느 주파수에서 문제가 생겼을 경우, 별도의 레코딩 장비가 없으면 수기로 기록을 하여야 하므로 측정 결과가 부정확해질 우려가 있다.

그리고 특정한 장소에서 이루어진 시험결과를 제3자가 모니터링할 수 없으므로, 새로운 시험을 2중으로 하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정상상태의 EUT에 대한 기준영상과, 전자파가 인가되면서 이상상황이 발생하는 순간의 정지영상을 촬영하여 각각 비교함으로써 자동적으로 이상발생 여부를 파악할 수 있도록 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전자파무향실 내부에 위치한 EUT(Equipment Under Test)가 안테나로부터 방사되는 전자기파로 인하여 오동작을 일으키는지를 영상으로 감시하는 모니터링 시스템으로서, 상기 EUT에 대한 기준영상이 디지털 신호 형태로 저장되어 있는 컴퓨터와; 상기 전자파무향실 내부에 설치된 카메라로부터 입력되는 실제영상을 디지털 신호로 변환하여 상기 컴퓨터로 출력하는 비젼보드;를 포함하며, 상기 기준영상은 상기 EUT가 정상적으로 동작하고 있는 상태를 정지영상으로 촬영한 것이며, 상기 실제영상은 전자기파가 방사되는 상 태에서 상기 전자파무향실 내부에 위치한 EUT의 실제 상태를 일정 주기마다 정지영상으로 촬영한 것으로서, 상기 컴퓨터는 상기 기준영상과 상기 실제영상의 화면을 서로 비교하여 영상의 변화가 발생한 경우, 상기 EUT의 오동작이 일어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따른 본 발명은 전자파무향실 내부에 위치한 EUT(Equipment Under Test)가 안테나로부터 방사되는 전자기파로 인하여 오동작을 일으키는지를 영상으로 감시하는 모니터링 시스템으로서, 상기 EUT에 대한 기준영상이 디지털 신호 형태로 저장되어 있는 컴퓨터와; 카메라로부터 입력되는 실제영상을 디지털 신호로 변환하여 상기 컴퓨터로 출력하는 비젼보드와; 상기 EUT의 내부에 설치된 부품이나 회로와 전기적으로 연결되어 상기 부품이나 회로의 동작 여부를 감시하며, 상기 부품이나 회로의 동작에 따라 이에 대응하는 LED 램프가 발광하는 에뮬레이터;를 포함하며, 상기 기준영상은 상기 EUT가 정상적으로 동작하고 있는 상태에서 상기 에뮬레이터를 정지영상으로 촬영한 것이며, 상기 실제영상은 전자기파가 방사되는 상태에서 상기 에뮬레이터의 실제 상태를 일정 주기마다 정지영상으로 촬영한 것으로서, 상기 컴퓨터는 상기 기준영상과 상기 실제영상의 화면을 서로 비교하여 영상의 변화가 발생한 경우, 상기 EUT의 오동작이 일어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 컴퓨터는 상기 기준영상과 실제영상에서 일정부분을 감시영역으로 각각 추출하고, 상기 추출된 두 개의 감시영역을 추출하여 서로 비교함으로써 영상의 변화 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 컴퓨터는 상기 실제영상의 감시영역과 상기 기준영상의 감시영역의 명도, 채도, 색상, 윤곽 중의 어느 하나 이상을 서로 비교하여 일정한 비율을 초과하는 변화량이 생긴 경우에 상기 EUT의 오동작이 일어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 컴퓨터는 상기 오동작이 일어난 시점의 전자기파의 주파수, 출력, VSWR값에 대한 정보 중의 어느 하나 이상을 상기 실제영상과 동기화하여 저장하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템(이하, '모니터링 시스템'이라 함)을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 시스템의 연결상태를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모니터링 시스템(100)은, 전자파무향실(200) 외부에 설치되며, EUT(Equipment Under Test, 300)의 시험 결과를 영상으로 모니터링할 수 있는 컴퓨터(102)와 비젼보드(104)로 이루어진다.

전자파무향실(200) 내부에는 카메라(202), 에뮬레이터(Emulator; 204), 안테나(206)가 설치되며, EMS 시험의 대상이 되는 EUT가 놓여지게 된다.

비젼보드(104)는 카메라(202)로부터 전송되는 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터(102)로 전송한다. 통상적으로는 컴퓨터(102) 내부에 포함된 비디오 그래픽카드가 비젼보드(104)와 동일한 역할을 하게 되므로, 별도의 비젼보 드(104)를 설치하지 않아도 된다.

비젼보드(104)에는 카메라(202)에 구비된 각종 출력단자와 접속할 수 있는 다양한 형태의 인터페이스를 구비하는 것이 바람직하다.

컴퓨터(102)에는 영상처리장치와 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등의 장치가 구비될 수 있으며, 비젼보드(104)로부터 입력된 신호를 HDD에 저장할 수 있다.

또한 컴퓨터(102)의 메모리나 저장장치에는 시험대상이 되는 EUT(300)의 기준영상이 디지털 신호 형태로 저장된다. 기준영상은 아무런 전자파도 인가되지 않은 상태에서 EUT(300) 또는 에뮬레이터(204)를 촬영한 영상을 말한다. 다시 말해서 모든 기기가 정상적으로 작동하고 있는 상황을 촬영한 것으로서, 전자파가 방사되어 기기의 오동작이 일어날 경우에는 기준영상의 화면과 다른 형태의 동작이 일어나게 되는데, 컴퓨터(102)는 기준영상과 실제영상의 차이점을 파악하게 된다.

전자파무향실(200)은 자유공간상에서 전자기파가 전파되는 것과 동일한 환경을 구현하기 위하여 내부 표면에 다수의 전파흡수체(absorber)를 부착한 공간으로서, 안테나(206)로부터 방사되는 전자기파에 의하여 정재파(standing wave)가 형성된다.

전자파무향실(200) 내부에는 카메라(202)가 설치되어 내부 영상을 촬영하는데, 외부 전자파 유입을 차단하기 위해서 쉴드(shield) 처리된 케이스 내부에 보관하는 것이 바람직하다.

영상촬영과 출력방식에는 북미식인 NTSC 방식과 유럽식인 PAL 방식이 있으며, 본 발명에서는 모든 종류의 카메라가 사용될 수 있다.

EMS 시험의 대상이 되는 EUT(300)는 주로 자동차, 전자제품, 계측기기 등이포함되는데, 이러한 EUT(300)는 안테나(206)로부터 방사되는 전자파에 의하여 비정상적인 동작을 보이게 된다.

전자파에 의하여 전자기기의 오작동 여부를 파악하기 위해서는 EUT(300)의 이상 여부를 직접 촬영하는 것이 원칙이지만, 외관상으로 드러나지 않는 내부 회로의 이상 여부 등을 파악하기 위해서는 별도의 장치를 설치하는 것이 바람직하다.

이를 위해 EUT(300) 내부에 설치된 부품이나 회로와 전기적으로 연결되어 동작 여부를 감시할 수 있는 에뮬레이터(204)를 사용하는 것이 일반적이다.

에뮬레이터(204)에는 EUT(300)의 각종 부품들과 전기적으로 연결될 수 있는 커넥터 및 포트(도면 미도시)가 구비되며, 각종 부품의 동작과 동시에 발광하는 다수의 LED 램프(도면 미도시)가 구비된다. 따라서 전자기파의 방사에 따라 EUT(300)가 오작동을 할 경우, 에뮬레이터(204)의 LED 램프에 불이 켜지게 되는데, 카메라(202)는 에뮬레이터(204)의 LED 램프의 발광 여부를 감지함으로써 EUT(300)의 오작동 여부를 파악할 수 있게 되는 것이다.

에뮬레이터(204)는 전자파무향실(200)에 외부에 설치되어 광케이블 등에 의하여 전자파무향실 (200) 내부의 EUT (300)와 연결될 수도 있을 것이다.

이와 같이 EMS 테스트를 위한 셋팅이 완료되면, 안테나(206)를 통하여 전자파가 방사된다. 방사된 전자파에 의해 EUT(300)의 전자파 내성 특성시험이 이루어지고, 에뮬레이터(204)의 변화 영상을 통해 EUT(300)의 작동 상태가 모니터링 시스템(100)에 실시간으로 전송된다.

또한 안테나(206)에서 방사되는 전자기파의 정보, 예를 들어 주파수, 출력, VSWR값 등의 정보 역시 모니터링 시스템(100)에 실시간으로 전송되며, 촬영화면과 동기화되어 저장된다.

한편, 도 2a는 기준영상 화면을 캡쳐한 사진이며, 도 2b는 fail 발생시의 화면을 캡쳐한 사진이다.

EUT(300)의 이상상태를 소프트웨어적으로 파악하기 위해서는 우선 정상상태의 EUT(300) 또는 에뮬레이터(204)의 외관을 촬영하여 기준영상으로 저장한다. 기준영상의 저장은 디지털 신호의 형태로 이루어진다.

그리고 기준영상 화면에서 영상의 변화를 자동으로 감시할 감시영역(A)을 설정하고, 감시영역(A)에 대한 정보를 컴퓨터(102)의 저장장치에 저장한다. 컴퓨터(102)는 기준영상의 전체 화면을 비교하는 것이 아니라 일부분인 감시영역(A)만을 비교함으로써 데이터 처리 속도와 효율을 높일 수 있다.

그리고 하나의 정지영상 내에 다수의 감시영역(A)을 지정할 수도 있다.

기준영상이 저장된 상태에서 EMS 테스트가 시작되면, 카메라(202)가 일정한 주기마다 에뮬레이터(204)를 촬영하여 실제영상에 대한 신호를 출력한다.

실제영상에 대한 신호는 비젼보드(104)에서 디지털 신호로 변환되어 컴퓨터(102)로 보내진다. 컴퓨터(102)에 실제영상에 대한 디지털 신호를 저장할 때에는 JPEG과 같은 압축파일 형태로 저장하는 것이 바람직하다.

컴퓨터(102)는 기준영상과 실제영상 중에서 감시영역(A)으로 설정된 부분을 서로 비교하면서 어느 정도의 변화가 생겼는지를 판단한다. 두 개의 감시영역을 서로 비교하여 어느 정도의 변화가 생겼는지를 판단하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있는데, 통상적으로는 명도나 채도, 색상, 윤곽 등을 서로 비교하여 현저한 차이가 생겼는지를 파악하는 방법을 사용한다.

두 개의 정지영상에서 변화량을 감지하는 방법은 종래 개시된 기술들을 적용할 수 있는 부분으로서, 자세한 설명은 생략한다.

테스트를 진행하는 시험자는 변화량의 한도를 설정할 수 있다. 예를 들어 두 개의 감시영역(A)의 명도를 서로 비교한 결과, 10% 정도의 명도 변화량이 생긴 경우, EUT(300)의 오작동에 따른 변화로 볼 것인지, 아니면 화면 자체의 노이즈로 볼 것인지를 판단하여야 한다. 다시 말해서 정상상태의 기준영상과 이상상태의 실제영상을 비교한 결과, 최초의 명도보다 10% 정도의 변화가 있었다면, 램프의 발광으로 인한 변화가 아니라 배경의 밝기 변화 또는 촬영상의 노이즈로 간주하여 EUT(300)의 fail(오작동)이 일어나지 않은 것으로 판단할 수도 있다.

도 2b에는 오작동이 발생하여 에뮬레이터(204)의 램프가 발광한 경우를 나타낸 것으로서, 도 2a와 2b 같이 EUT(300)의 오작동시 LED 램프가 발광하도록 설정된 경우라면 두 개의 감시영역(A)의 비교 결과 명도나 색상에서 큰 변화가 일어날 것이므로, 최소 변화량을 50% 정도로 설정하여도 fail 여부를 판단하는데 무리가 없을 것이나, 이러한 한계 변화량의 기준은 실험조건이나 촬영대상, 기기의 종류 등에 따라 적절히 조절할 수 있을 것이다.

또한 촬영화면의 상단이나 일측에 위치한 표시영역(B)에는 실제영상을 촬영한 시점에 방사되고 있는 전자기파의 주파수나 출력 등에 대한 정보가 표시된다.

이러한 정보에 의해 시험자는 현재 전자기파의 주파수 등을 알 수 있고, 어느 정도의 주파수와 출력에서 EUT(300)에 fail이 발생했는지를 명확하게 파악할 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 실시예에서는 EUT(300)에 연결된 에뮬레이터(204)의 상태변화를 파악하여 오작동 여부를 판별하는 것으로 설명하였으나, EUT(300)가 자동차일 경우, 방향지시등 부분을 감시영역으로 설정하고, 전자기파의 방사에 따라 방향지시등이 켜지는지를 감시하는 방법을 사용할 수도 있을 것이다.

다시 말해서 에뮬레이터(204)의 상태가 아닌 EUT(300)의 상태를 직접 촬영하여 기준영상과 실제영상으로 비교함으로써 직접적인 오동작 판별을 할 수도 있을 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전자파무향실 내부에 위치한 EUT(Equipment Under Test)가 안테나로부터 방사되는 전자기파로 인하여 오동작을 일으키는지를 영상으로 감시하는 모니터링 시스템으로서,

상기 EUT에 대한 기준영상이 디지털 신호 형태로 저장되어 있는 컴퓨터와;

상기 전자파무향실 내부에 설치된 카메라로부터 입력되는 실제영상을 디지털 신호로 변환하여 상기 컴퓨터로 출력하는 비젼보드;를 포함하며,

상기 기준영상은 상기 EUT가 정상적으로 동작하고 있는 상태를 정지영상으로 촬영한 것이며, 상기 실제영상은 전자기파가 방사되는 상태에서 상기 전자파무향실 내부에 위치한 EUT의 실제 상태를 일정 주기마다 정지영상으로 촬영한 것으로서,

상기 컴퓨터는 상기 기준영상과 상기 실제영상의 화면을 서로 비교하여 영상의 변화가 발생한 경우, 상기 EUT의 오동작이 일어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템.
전자파무향실 내부에 위치한 EUT(Equipment Under Test)가 안테나로부터 방사되는 전자기파로 인하여 오동작을 일으키는지를 영상으로 감시하는 모니터링 시스템으로서,

상기 EUT에 대한 기준영상이 디지털 신호 형태로 저장되어 있는 컴퓨터와;

카메라로부터 입력되는 실제영상을 디지털 신호로 변환하여 상기 컴퓨터로 출력하는 비젼보드와;

상기 EUT의 내부에 설치된 부품이나 회로와 전기적으로 연결되어 상기 부품이나 회로의 동작 여부를 감시하며, 상기 부품이나 회로의 동작에 따라 이에 대응하는 LED 램프가 발광하는 에뮬레이터;를 포함하며,

상기 기준영상은 상기 EUT가 정상적으로 동작하고 있는 상태에서 상기 에뮬레이터를 정지영상으로 촬영한 것이며, 상기 실제영상은 전자기파가 방사되는 상태에서 상기 에뮬레이터의 실제 상태를 일정 주기마다 정지영상으로 촬영한 것으로서,

상기 컴퓨터는 상기 기준영상과 상기 실제영상의 화면을 서로 비교하여 영상의 변화가 발생한 경우, 상기 EUT의 오동작이 일어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 컴퓨터는 상기 기준영상과 실제영상에서 일정부분을 감시영역으로 각각 추출하고, 상기 추출된 두 개의 감시영역을 추출하여 서로 비교함으로써 영상의 변화 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템.
제3항에 있어서,

상기 컴퓨터는 상기 실제영상의 감시영역과 상기 기준영상의 감시영역의 명도, 채도, 색상, 윤곽 중의 어느 하나 이상을 서로 비교하여 일정한 비율을 초과하 는 변화량이 생긴 경우에 상기 EUT의 오동작이 일어난 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템.
제4항에 있어서,

상기 컴퓨터는 상기 오동작이 일어난 시점의 전자기파의 주파수, 출력, VSWR값에 대한 정보 중의 어느 하나 이상을 상기 실제영상과 동기화하여 저장하는 것을 특징으로 하는 정지영상을 이용한 EMS 모니터링 시스템.