KR100990209B1 - 투척형 열감지 센서 시스템 - Google Patents

투척형 열감지 센서 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투척형 열감지 센서 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 고감도 열감지 센서가 각도별로 배치되어 인체정보 및 위치정보의 수집을 위해 목표지점으로 투척되는 투척모듈과, 상기 투척모듈에서 수집된 인체정보 및 위치정보를 받아 분석하여 출력하는 수신장치가 구비되어, 군대 및 경찰이 적에 대한 사전 동향을 파악하거나 자연재해에 의한 인명을 파악할 때, 매복 또는 매몰된 인체정보를 검출할 수 있어, 매복된 적으로부터의 인명 피해와 자연재해에 의해 매몰된 인명의 피해를 사전에 방지하여 효과적인 작전을 수행할 수 있도록 하는 투척형 열감지 센서 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 투척형 열감지 센서 시스템은, 다수개의 고감도 열감지 센서가 각도별로 배치되고, 목표지점으로 투척되어 매복 또는 매몰된 인명의 인체정보 및 위치정보를 수집하여 송신하는 투척모듈과, 상기 투척모듈과의 무선통신을 통하여 투척모듈로부터 수집된 인체정보 및 위치정보를 수신하고 수신된 정보를 바탕으로 분석하여 출력하는 수신장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
투척, 열감지 센서, 매복, 적외선, 무선통신

Description

투척형 열감지 센서 시스템{Throwing type heat sensor system}
본 발명은 투척형 열감지 센서 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수개의 고감도 열감지 센서가 각도별로 배치되어 인체정보 및 위치정보의 수집을 위해 목표지점으로 투척되는 투척모듈과, 상기 투척모듈에서 수집된 인체정보 및 위치정보를 받아 분석하여 출력하는 수신장치가 구비되어, 군대 및 경찰이 적에 대한 사전 동향을 파악하거나 자연재해에 의한 인명을 파악할 때, 매복 또는 매몰된 인체정보 및 위치정보를 검출할 수 있어, 매복된 적으로부터의 인명 피해와 자연재해에 의해 매몰된 인명의 피해를 사전에 방지하여 효과적인 작전을 수행할 수 있도록 하는 투척형 열감지 센서 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 군대 및 경찰이 적에 대한 사전 동향을 파악하기 위한 방법으로는 주간에는 정찰조를 편성하여 사람이 직접 적군을 탐색하는 방법이 있으며, 야간에는 조명탄 및 적외선 망원경을 이용하여 적의 유무를 파악하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 상술한 종래의 적군 탐지 방법으로는 숲과 바위 등이 많은 환경에 위치하고 있는 사람을 육안으로 감지하는 것은 대단히 어렵고, 상당히 가까운 거리 까지 접근을 한 경우에만 겨우 감지가 가능하다. 또한, 야간과 같이 가시광선이 부족한 상황에서는 더욱 어려우며, 어두운 곳에 숨어있는 침입자를 밝은 곳에서 육안으로 감지하는 것은 사람 눈의 동작원리상 더더욱 어렵다. 따라서 경비를 서는 대부분의 경우에는 고정형의 적외선 인체 감지기를 건물에 설치하여 사용하고 있으나 경비원이 이동을 하면서 경비를 서는 경우에는 주변에 침입자가 있는 것을 확인하기가 어려운 실정이다.
또한 자연재해나 건물의 붕괴 또는 화재에 따른 인명 매몰시에는 인력과 경찰견의 후각에 의한 생명구조에 의존하고 있는 실정이다.
따라서 군 작전, 경찰 타격작전 및 생명 구조 작전에서 장애물이나 야간 탐색시, 시야에 대한 장애를 해결하여 매복에 의한 인명 피해를 사전에 방지하며, 효과적인 작전을 수행하여 작전중 불필요한 손실을 막을 수 있는 장치의 기술에 대한 연구 및 개발이 필요하다.
본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 고감도 열감지 센서가 각도별로 배치되어 인체정보 및 위치정보의 수집을 위해 목표지점으로 투척되는 투척모듈과, 상기 투척모듈에서 수집된 인체정보 및 위치정보를 받아 분석하여 출력하는 수신장치가 구비되어, 군대 및 경찰이 적에 대한 사전 동향을 파악하거나 자연재해에 의한 인명을 파악할 때, 매복 또는 매몰된 인체정보 및 위치정보를 검출할 수 있어, 매복 된 적으로부터의 인명 피해와 자연재해에 의해 매몰된 인명의 피해를 사전에 방지하여 효과적인 작전을 수행할 수 있도록 하는 투척형 열감지 센서 시스템을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 다수개의 고감도 열감지 센서가 각도별로 배치되고, 목표지점으로 투척되어 매복 또는 매몰된 인명의 인체정보 및 위치정보를 수집하여 송신하는 투척모듈과, 상기 투척모듈과의 무선통신을 통하여 투척모듈로부터 수집된 인체정보 및 위치정보를 수신하고 수신된 정보를 바탕으로 분석하여 출력하는 수신장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 투척형 열감지 센서 시스템은, 군대 및 경찰이 적에 대한 사전 동향을 파악하거나 자연재해에 의한 인명을 파악할 때, 매복 또는 매몰된 인체 정보 및 위치정보를 검출할 수 있어, 매복된 적으로부터의 인명 피해와 자연재해에 의해 매몰된 인명 피해를 사전에 방지할 수 있으며, 효과적인 작전을 수행할 수 있도록 하여 작전중의 불필요한 손실을 막을 수 있으므로 작전수행에 대한 시간 및 비용적인 측면에서 보다 경제적인 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 투척형 열감지 센서 시스템의 구성을 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 투척모듈을 나타내는 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 수신장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 투척형 열감지 센서 시스템은, 다수개의 고감도 열감지 센서(110)가 각도별로 배치되고, 목표지점으로 투척되어 매복 또는 매몰된 인명의 인체정보 및 위치정보를 수집하여 송신하는 투척모듈(100)과, 투척모듈(100)과의 무선통신을 통하여 투척모듈(100)로부터 수집된 인체정보 및 위치정보를 수신하고 수신된 정보를 바탕으로 분석하여 출력하는 수신장치(200)를 포함하여 구성된다.
여기서, 투척모듈(100)은 사람의 손을 이용하거나 별도의 장치를 이용하여 투척 될 수 있으며, 별도의 장치를 이용할 경우 목표지점으로 정확한 투척을 돕는 발사체(300)(도4 참조)가 구비된다. 또한, 투척모듈(100)과 수신장치(200)는 매복 또는 매몰된 인체정보 및 위치정보를 송수신하는데 있어서 별도의 연결장치가 없는 근거리 무선통신 방식을 이용하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 투척모듈(100)은 사람이 매복 또는 매몰되어 있을 것으로 예상되는 목표지점으로 투척되어 투척된 지점의 인체정보 및 위치정보를 수집하여 송신하는데, 도 2에 도시된 바와 같이 매복 또는 매몰된 인체의 열을 감지하는 다수개의 고감도 열감지 센서(110)와, 고감도 열감지 센서(110)로부터 수집된 열감지 정보를 송신하는 송신부(120)와, 투척모듈과 사용자와의 인터페이스를 가능하게 하는 조작부(130)와, 상기 조작부(130)에 의해 소정의 시간이 설정되어 투척모듈(100)의 작동 시점을 제어하는 타이머(140)와, 투척모듈의 위치를 실시간으로 산출하는 GPS부(150)와, 투척모듈의 구동을 위해 전원이 공급되는 전원부(160)와, 송신부(120)로부터 입력된 신호를 받아 증폭시키는 송신증폭부(170)와, 송신증폭부와 연결되어 증폭된 신호를 수신장치(200)에 송신하는 송신안테나(180) 및 상기 구성요소들과 연결되어 투척모듈을 제어하는 제어부(190)를 포함하여 구성된다.
여기서, 투척모듈(100)은 투척이 된 후 낙하하는 시간을 이용하여 투척지점 주변의 인체정보 및 위치정보를 공중에서 수집할 수 있는데, 이때 공중에서의 보다 정확한 정보의 수집을 위하여 투척모듈(100)에 낙하산과 같은 낙하부재(400)(도4 참조)를 장착하여 투척모듈(100)에 충분한 낙하시간을 부여하는 것이 바람직하다. 또한, 투척모듈(100)은 목표지점으로 낙하하여 지상에 떨어진 후 주변의 인체정보 및 위치정보를 수집할 수도 있으며, 이때 낙하산과 같은 낙하부재(400)(도4참조)를 장착하여 낙하시 중력에 의한 지면과의 충격으로부터 투척모듈(100)을 보호할 수 있도록 한다. 더 나아가서 투척모듈은 적군의 이동 경로 및 야간에 이동하는 적군 의 움직임을 포착하기 위해 적군이 이동할 것으로 예상되는 장소 또는 야간 매복이 필요한 장소에 미리 설치할 수도 있다.
고감도 열감지 센서(110)는 매복 또는 매몰된 인체로부터 발생하는 적외선을 집광하여 집광된 적외선량 만큼을 특정한 신호로 출력해 주는데, 열감지 센서(110) 바로 앞에는 7~14㎛ 대역의 적외선을 통과시키는 적외선 필터가 설치되어 항온 생명체에서 발생하는 적외선 대역만을 적외선 센서에 도달하게 하여 항온 생명체가 속한 주위배경에서 방사되는 적외선과 태양광의 차단효과를 가지도록 한다.
다수개의 고감도 열감지 센서(110)는 각각 다른 각도로 배치되어 투척모듈(100)의 낙하시 다각도의 정보를 수집할 수 있도록 하며, CCD와 같이 2차원 배열 형태로 배치하여 열영상을 맺히도록 한 후 적외선을 방출하는 생명체의 외형과 음영을 시각적으로 확인할 수 있도록 하며, 열감지 센서(110)는 점 또는 선 형태로 도 배열될 수 있다.
또한, 열감지 센서(110)는 이미지 센서로 대체 할 수 있는데, 이 경우 이미지 센서영역 내에 있는 인체정보를 정확하게 감지하는 기능을 수행한다.
타이머(140)는 투척모듈(100)의 제어부(190)와 연결되어, 사용자와의 인터페이스가 가능한 조작부(130)에 의해 소정의 시간이 미리 설정되며, 설정된 시간이 지나면 투척모듈(100)이 바로 작동할 수 있도록 하여 투척한 사람의 정보 또는 아군의 인체정보를 제외함으로써 정확한 적군의 정보를 감지할 수 있게 된다. 또한, 타이머(140)는 현재의 시각 정보를 나타낼 수 있도록 하여 적군의 이동 상태를 시간에 따라 표시할 수 있도록 한다.
GPS부(150)는 하나 이상의 GPS 인공위성으로부터 신호를 수신하여 투척모듈의 현재 위치를 산출할 수 있어, 수신장치가 수신한 투척모듈의 위치정보에 의해 매복 또는 매몰에 의한 인체의 위치정보를 검출할 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 수신장치(200)는 투척모듈(100)로부터 전달되는 인체정보 및 위치정보를 수신하는 수신안테나(210)와, 수신안테나(210)로부터 수신되는 신호를 증폭시키는 수신증폭부(220)와, 수신증폭부(220)에 의해 증폭된 신호를 디지털화하는 A/D 컨버터(230)와, 수신장치(200)의 구동을 위해 전원이 공급되는 전원부(240)와, 입력된 인체정보 및 위치정보를 분석하는 분석부(250)와, 분석부(250)로부터 출력된 데이터를 표시하는 표시부(260)와, 분석부(250)로부터 출력된 데이터를 보고서로 인쇄하는 인쇄부(270) 및 상기 구성요소들과 연결되어 수신장치(200)를 제어하는 제어부(280)를 포함하여 구성된다.
분석부(250)는 하나 또는 다수개의 투척모듈(100)로부터 수신된 인체정보 및 위치정보를 분석하여 인체의 유무와 인체의 수 및 적군의 시간에 따른 이동정보 등을 실시간으로 출력한다. 인체의 정보를 분석하여 판단하는 방법으로는 거리를 보정 인자로서 두어 온도 레벨을 보정 하거나 인체의 크기를 보정하여 기준이 되는 인체정보와 비교하고 분석하며, 인체의 수는 인체 간의 거리를 고려하여 인체 1인당의 면적으로 나눗셈하는 것에 의해 분석될 수 있다.
또한, 수신장치(200)에는 인체정보 및 위치정보의 분석 결과를 화면에 출력하는 표시부(260)와, 표시부(260)에 출력된 데이터를 보고서로 인쇄하는 인쇄부(270)가 연결되어 있다. 표시부(260)에는 인체로 판명되는 것이 탐지되었을 경 우, 인체의 수 및 적군의 시간에 따른 이동정보 등이 출력된다. 출력되는 자료에는 시각적 효과가 뛰어난 그래프형태, 파형형태 및 좌표형태와 함께 출력되어 분석결과를 용이하게 판단할 수 있도록 한다. 한편 인쇄부(270)를 통해 인쇄되는 보고서는 표시부(260)를 통해 출력되는 정보들이 동일하게 포함되는데, 이러한 정보들은 정형화된 보고서 양식에 맞게 수록되어 사용자에게 제공된다.
투척모듈(100) 및 수신장치(200)의 전원부(160, 240)는 전원을 공급하기 위해 선로 설치의 어려움을 극복할 수 있도록 태양열 에너지를 전기에너지로 변환하여 공급하는 태양전지(solar cell)와 충전이 가능한 배터리로 이루어진 구성을 가질 수 있다. 낮 동안 비춰진 태양에너지는 전기에너지로 변환하여 저장해 두었다가 야간에도 작동 될 수 있도록 하며, 충전이 가능한 배터리를 사용하여 투척모듈(100)의 수집이 가능할 경우에는 배터리를 충전하여 투척모듈(100)을 재사용할 수 있도록 한다.
도 4는 도 1에 도시된 투척형 열감지 센서 시스템의 작동 상태를 나타내는 도면으로서, 도 4의 (a)는 군대 또는 경찰이 적에 대한 사전 동향을 파악하기 위한 투척형 열감지 센서 시스템의 작동상태를 나타내고 있고, 도 4의 (b)는 자연재해 또는 건물의 붕괴에 따라 매몰된 인명을 구조하기 위한 투척형 열감지 센서의 작동상태를 나타내고 있다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 투척모듈(100)은 사람의 손을 이용하거나 발사체(300)를 이용하여 적군이 위치하고 있을 것으로 예상되는 지점으로 투척되는 데, 투척되기 전에 투척하는 사람 또는 아군의 인체정보를 제외하기 위하여 타이머(140)에 소정의 시간을 미리 설정해 놓도록 한다. 투척된 투척모듈(100)은 소정의 시간이 설정된 타이머(140)에 의해 상공의 최고점에 다다르기 전에는 작동을 하지 않으며, 최고점에 다다르는 동시에 투척모듈(100)에 장착된 낙하부재(400)가 펼쳐진 후에 작동을 하게 된다. 투척모듈(100)이 작동되면 고감도 열감지 센서(110)와 GPS부(150)는 적군의 인체정보 및 위치정보를 수집하기 시작한다. 열감지 센서(110)와 GPS부(150)에 의해 수집된 인체정보 및 위치정보는 송신증폭부(170)를 거쳐 증폭되어 송신안테나(180)를 통하여 송신되고, 송신된 정보를 받은 수신안테나(210)는 수신증폭부(220)를 거쳐 다시 증폭되어 A/D 컨버터(230)를 통해 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꿔주게 된다. 디지털화된 신호는 분석부(250)를 통하여 인체의 유무와 인체의 수 및 적군의 시간에 따른 이동정보 등을 분석하여 판단하게 되며, 분석된 결과는 시각적 효과가 뛰어난 파형 및 좌표형태로표시부(260)에 출력된다. 표시부(260)에 출력되는 정보들은 인쇄부(270)를 통해 보고서 형식으로 인쇄되어, 다른 진영에 배치되어 있는 아군과의 원활한 정보교환을 함으로써 효과적인 작전을 수행할 수 있도록 한다.
또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 투척형 열감지 센서 시스템은 자연재해 또는 건물의 붕괴 등에 의한 인명 구조시 악화 된 상황으로 인하여 현장에 진입이 불가능할 경우에도 이용될 수 있으며, 도 4의 (a)와 동일한 방식으로 작동하게 된다. 투척형 열감지 센서 시스템에 의하여 매몰된 인체의 유무 및 인명의 수를 파악할 수 있어 인명의 피해 정도를 판단할 수 있게 된다.
이와 같이, 분석된 결과를 바탕으로 상황에 대한 효과적인 작전 수행 및 신속한 대처를 할 수 있어 매복 된 적으로부터의 인명 피해와 자연재해 또는 건물의 붕괴에 의해 매몰된 인명피해를 사전에 방지할 수 있으며, 효과적인 작전을 수행할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 투척형 열감지 센서 시스템의 구성을 나타내는 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 투척모듈을 나타내는 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 수신장치를 나타내는 블록도.
도 4는 도 1에 도시된 투척형 열감지 센서 시스템의 작동상태를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 투척모듈 110 : 열감지 센서
120 : 송신부 130 : 조작부
140 : 타이머 150 : GPS부
160, 240 : 전원부 170 : 송신증폭부
180 : 송신 안테나 190, 280 : 제어부
200 : 수신장치 210 : 수신안테나
220 : 수신증폭부 230 : A/D 컨버터
250 : 분석부 260 : 표시부
270 : 인쇄부 300 : 발사체
400 : 낙하부재

Claims (7)

  1. 인체정보를 감지하는 열감지 센서 시스템에 있어서,
    다수개의 고감도 열감지 센서가 각도별로 배치되고, 목표지점으로 투척되어 매복 또는 매몰된 인명의 인체정보 및 위치정보를 수집하여 송신하는 투척모듈; 및 상기 투척모듈과의 무선통신을 통하여 투척모듈로부터 수집된 인체정보 및 위치정보를 수신하고 수신된 정보를 바탕으로 분석하여 출력하는 수신장치;를 포함하며,
    상기 투척모듈은,
    매복 또는 매몰된 인체의 열을 감지하는 다수개의 고감도 열감지 센서;
    상기 고감도 열감지 센서로부터 수집된 열감지 정보를 송신하는 송신부;
    상기 투척모듈과 사용자와의 인터페이스를 가능하게 하는 조작부;
    상기 조작부에 의해 시간이 설정되어 투척모듈의 작동 시점을 제어하는 타이머;
    상기 투척모듈의 위치를 실시간으로 산출하는 GPS부;
    상기 투척모듈의 구동을 위해 전원이 공급되는 전원부;
    상기 송신부로부터 입력된 신호를 받아 증폭시키는 송신증폭부;
    상기 송신증폭부와 연결되어 증폭된 신호를 수신장치에 송신하는 송신안테나; 및
    상기 구성요소들과 연결되어 투척모듈을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투척모듈의 투척을 돕는 발사체가 포함되는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 투척모듈과 수신장치는 별도의 연결 장치가 없는 근거리 무선통신 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 투척모듈은,
    낙하부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수신장치는,
    상기 투척모듈로부터 전달되는 인체정보 및 위치정보를 수신하는 수신안테나와;
    상기 수신안테나로부터 수신되는 신호를 증폭시키는 수신증폭부와;
    상기 수신증폭부에 의해 증폭된 신호를 디지털화하는 A/D 컨버터와;
    상기 수신장치의 구동을 위해 전원이 공급되는 전원부와;
    상기 입력된 인체정보 및 위치정보를 분석하는 분석부와;
    상기 분석부로부터 출력된 데이터를 표시하는 표시부와;
    상기 분석부로부터 출력된 데이터를 보고서로 인쇄하는 인쇄부; 및
    상기 구성요소들과 연결되어 수신장치를 제어하는 제어부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 분석부는,
    입력받은 인체정보 및 위치정보를 분석하여 인체의 유무와, 인체의 수 및 적군의 시간에 따른 이동정보를 판단하는 것을 특징으로 하는 투척형 열감지 센서 시스템.
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