KR101029269B1 - Laser warning system and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레이저 경고장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 시계범위 밖의 입사 레이저 신호를 배제함으로써 레이저 신호의 도착각 정확도의 신뢰도를 증진시키고자 함을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명의 레이저 경고장치는 시계범위 이내로 입사하는 레이저 신호를 검출하는 주검출기와, 주검출기의 주변에 배치되어 시계범위 밖의 레이저 신호를 검출하는 보조검출기를 포함하는 센서 모듈; 센서 모듈에 의해 검출된 레이저 신호를 처리하는 신호처리부; 및 신호처리부에 의해 처리된 레이저 신호를 전송받아 입사된 레이저 신호가 시계범위 이내인지의 여부를 판별하여 경고하는 제어 모듈을 포함한다.The present invention relates to a laser warning device and a method thereof, and aims to improve the reliability of the angle of arrival accuracy of a laser signal by excluding an incident laser signal outside the field of view. To this end, the laser warning device of the present invention comprises a sensor module including a main detector for detecting a laser signal incident within the field of view, and an auxiliary detector disposed around the main detector to detect a laser signal outside the field of view; A signal processor which processes the laser signal detected by the sensor module; And a control module that receives the laser signal processed by the signal processor and determines whether the incident laser signal is within a field of view and warns.
이와 같은 본 발명에 의하면, 주검출기에 의해 시계범위 이내의 레이저 신호를 검출함은 물론 보조검출기에 의해 시계범위 밖의 레이저 신호를 검출함으로써 반사나 산란에 의한 레이저 신호의 입사방향을 왜곡하는 신호를 배제하여 레이저 신호의 도착각 정확도의 신뢰도를 증진시킬 수 있다.According to the present invention, the main detector detects the laser signal within the field of view, and the sub-detector detects the laser signal outside the field of view, thereby eliminating the signal distorting the incident direction of the laser signal due to reflection or scattering. The reliability of the accuracy of the arrival angle of the laser signal can be improved.
레이저, 신호, 시계범위, 검출기, 도착각, 분해능, 반사, 산란 Laser, Signal, Field of View, Detector, Arrival Angle, Resolution, Reflection, Scattering
Description
본 발명은 레이저 경고장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 보조검출기를 이용하여 시계범위(field of view) 밖의 반사나 산란에 의한 왜곡 신호를 검출하여 배제함으로써 도착각 정확도의 신뢰도를 개선할 수 있는 레이저 경고장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser warning device and a method thereof, in particular a laser capable of improving the reliability of the arrival angle accuracy by detecting and excluding a distortion signal due to reflection or scattering outside the field of view using an auxiliary detector. It relates to a warning device and a method thereof.
종래의 레이저 경고장치들은 일반적으로 15°급 이상의 낮은 분해능의 단소자 검출기 방식이며, 이러한 시스템의 경우 레이저 경고장치가 제공할 수 있는 위협에 대한 도착각 정보의 정확도가 매우 낮은 편이라 도착각에 대한 의존도는 그렇게 높지 않다. 그러나 고분해능 레이저 경고장치의 경우 레이저 신호의 도착각 정확도는 매우 중요한 성능 요소이며, 레이저 신호의 산란이나 반사 등과 같은 광학적 특성에 의한 도착각 정확도의 왜곡은 고분해능 레이저 경고장치의 효용성에 매우 심각한 문제를 야기하게 된다. Conventional laser warning devices are typically low resolution single element detectors with a 15 ° resolution or higher, and such systems have very low accuracy of arrival angle information on threats that laser warning devices can provide. Is not so high. However, in the case of a high resolution laser warning device, the arrival angle accuracy of the laser signal is a very important performance factor, and the distortion of the arrival angle accuracy due to optical characteristics such as scattering or reflection of the laser signal causes a serious problem in the effectiveness of the high resolution laser warning device. Done.
레이저 신호의 탐지 및 도착각을 식별하는 광검출기는 레이저 경고장치의 핵심 부품으로서 어떤 한정된 시계범위(FOV) 내의 광신호만 탐지하도록 설계되는데, 이는 레이저 경고장치의 탐지영역을 결정하는 중요한 설계요소이다. 그러나 대부분 의 광검출기는 입사 레이저의 세기나 검출기 주위의 구조물 등에 의한 광학적 반사 및 산란현상으로 시계범위를 초과한 레이저 신호에 대해서도 반응하는 경우가 대부분이다. 이로 인하여 고분해능 레이저 경고장치(물론, 고분해능 레이저 경고장치에만 제한되는 것은 아님)의 경우 이러한 현상이 도착각 정확도에 심각한 영향을 미치게 된다. The photodetector, which detects the laser signal and the angle of arrival, is a key component of the laser warning device and is designed to detect only the optical signal within a certain field of view (FOV), which is an important design factor that determines the detection area of the laser warning device. . However, most photodetectors respond to laser signals that exceed the field of view due to optical reflection and scattering due to the intensity of the incident laser or the structure around the detector. As a result, for high resolution laser warning devices (of course, not limited to high resolution laser warning devices), this phenomenon has a significant effect on the angle of arrival accuracy.
본 발명은 이상과 같은 종래 레이저 경고장치에 있어서의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 시계범위 밖의 반사나 산란에 의하여 광신호의 입사방향을 왜곡하는 신호를 배제함으로써 레이저 신호의 도착각 정확도의 신뢰도를 증진시킬 수 있는 레이저 경고장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the problems in the conventional laser warning device as described above, and the accuracy of the arrival angle accuracy of the laser signal is eliminated by excluding a signal that distorts the direction of incidence of the optical signal due to reflection or scattering outside the clock range. It is an object of the present invention to provide a laser warning device and a method for promoting the same.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 경고장치는,Laser warning device according to the present invention to achieve the above object,
시계범위 이내로 입사하는 레이저 신호를 검출하는 주검출기와, 상기 주검출기의 주변에 배치되어 시계범위 밖의 레이저 신호를 검출하는 보조검출기를 포함하는 센서 모듈;A sensor module including a main detector for detecting a laser signal incident within a field of view, and an auxiliary detector disposed around the main detector to detect a laser signal outside the field of view;
상기 센서 모듈에 의해 검출된 레이저 신호를 처리하는 신호처리부; 및A signal processor which processes the laser signal detected by the sensor module; And
상기 신호처리부에 의해 처리된 레이저 신호를 전송받아 입사된 레이저 신호가 시계범위 이내인지의 여부를 판별하여 경고하는 제어 모듈을 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a control module for receiving a laser signal processed by the signal processor to determine whether the incident laser signal is within the clock range and to warn.
여기서, 바람직하게는 상기 보조검출기의 시계범위를 정확히 제한하기 위하여, 상기 보조검출기의 일측에는 차단벽 형태의 시계범위 마스크가 설치되고, 보조검출기의 윈도우 상에는 윈도우 마스크가 마스킹 처리된다. Here, in order to precisely limit the field of view of the sub-detector, a field-of-view mask in the form of a blocking wall is installed on one side of the sub-detector, and a window mask is masked on the window of the sub-detector.
또한, 상기 신호처리부는 상기 센서 모듈의 주검출기와 보조검출기에 의해 검출된 레이저 신호를 각각 증폭하는 복수의 증폭기와, 상기 복수의 증폭기에 의해 증폭된 신호를 기준 문턱값과 각각 비교하는 복수의 비교기를 포함할 수 있다. The signal processor may further include a plurality of amplifiers each amplifying the laser signals detected by the main detector and the auxiliary detector of the sensor module, and a plurality of comparators comparing the signals amplified by the plurality of amplifiers with reference thresholds, respectively. It may include.
또한, 상기 제어 모듈은 입사 레이저 신호에 의한 상기 주검출기의 출력신호값이 크고, 상기 보조검출기의 출력신호값이 작을 경우 상기 입사 레이저 신호를 시계범위 이내로 판별하고, 그 반대인 경우에는 시계범위 밖으로 판별하고 경고한다.The control module may determine the incident laser signal within a clock range when the output signal of the main detector is large due to the incident laser signal and the output signal value of the auxiliary detector is small. Determine and warn.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 경고방법은, 주검출기와 보조검출기를 갖는 센서 모듈과, 신호처리부 및 제어 모듈을 포함하는 레이저 경고장치를 이용한 레이저 경고방법으로서,In addition, the laser warning method according to the present invention in order to achieve the above object, as a laser warning method using a laser warning device comprising a sensor module having a main detector and an auxiliary detector, a signal processor and a control module,
a) 시계범위 이내로 입사하는 레이저 신호를 상기 센서 모듈의 주검출기에 의해 검출하고, 시계범위 밖의 레이저 신호를 상기 센서 모듈의 보조검출기에 의해 검출하는 단계;a) detecting a laser signal incident within a field of view by a main detector of the sensor module, and detecting a laser signal outside of a field of view by a secondary detector of the sensor module;
b) 상기 센서 모듈의 주검출기 및 보조검출기에 의해 검출된 레이저 신호를 신호처리부에 의해 처리하는 단계; 및b) processing the laser signal detected by the main detector and the auxiliary detector of the sensor module by a signal processor; And
c) 상기 신호처리부에 의해 처리된 레이저 신호를 바탕으로 입사된 레이저 신호가 시계범위 이내인지의 여부를 상기 제어 모듈에 의해 판별하여 경고하는 단 계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.and c) determining, by the control module, whether the incident laser signal is within a field of view based on the laser signal processed by the signal processor and warning.
여기서, 상기 단계 b)의 신호처리부에 의한 레이저 신호 처리단계는 상기 센서 모듈의 주검출기와 보조검출기에 의해 검출된 레이저 신호를 복수의 증폭기에 의해 각각 증폭하는 단계와, 상기 복수의 증폭기에 의해 증폭된 신호를 복수의 비교기에 의해 기준 문턱값과 각각 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다. Here, the laser signal processing by the signal processor of step b) may include amplifying the laser signals detected by the main detector and the auxiliary detector of the sensor module by a plurality of amplifiers, and by the plurality of amplifiers. The method may further include comparing the received signal with a reference threshold by a plurality of comparators, respectively.
또한, 상기 단계 c)에서의 상기 제어 모듈에 의한 판별은 입사 레이저 신호에 의한 상기 주검출기의 출력신호값이 크고, 상기 보조검출기의 출력신호값이 작을 경우 상기 입사 레이저 신호를 시계범위 이내로 판별하고, 그 반대인 경우에는 시계범위 밖으로 판별하고 경고한다.Further, in the step c), the control module determines that the incident laser signal is within the clock range when the output signal value of the main detector is large and the output signal value of the auxiliary detector is small by the incident laser signal. In the opposite case, the watch is discerned outside the clock range and warned.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 주검출기에 의해 시계범위 이내의 레이저 신호를 검출함은 물론 보조검출기에 의해 시계범위 밖의 레이저 신호를 검출함으로써 반사나 산란에 의한 레이저 신호의 입사방향을 왜곡하는 신호를 배제하여 레이저 신호의 도착각 정확도의 신뢰도를 증진시킬 수 있다.According to the present invention as described above, by detecting the laser signal within the field of view by the main detector as well as by detecting the laser signal outside the field of view by the auxiliary detector to detect a signal that distorts the incident direction of the laser signal by reflection or scattering Exclusion can enhance the reliability of the angle of arrival accuracy of the laser signal.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 경고장치를 나타낸 것으로서, 도 1은 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 센서모듈 및 신호처리부의 내부 구성을 보여주는 도면이다.1 and 2 show a laser warning apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 1 is a diagram showing the overall configuration, Figure 2 is a diagram showing the internal configuration of the sensor module and the signal processing unit.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 경고장치는 센서 모듈 (10), 신호처리부(15) 및 제어 모듈(20)을 포함한다.1 and 2, the laser warning apparatus according to the present invention includes a
상기 센서 모듈(10)은 시계범위 이내(도 2 참조)로 입사하는 레이저 신호를 검출하는 주검출기(11)와, 그 주검출기(11)의 주변에 배치되어 시계범위 밖의 레이저 신호를 검출하는 보조검출기(12)를 포함한다.The
상기 신호처리부(15)는 상기 센서 모듈(10)에 의해 검출된 레이저 신호를 처리한다.The
상기 제어 모듈(20)은 상기 신호처리부(15)에 의해 처리된 레이저 신호를 전송받아 입사된 레이저 신호가 시계범위 이내인지의 여부를 판별하여 경고한다.The
여기서, 바람직하게는 상기 보조검출기(12)의 시계범위를 정확히 제한하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보조검출기(12)의 일측에는 차단벽 형태의 시계범위 마스크(13)가 설치되고, 보조검출기(12)의 윈도우 상에는 윈도우 마스크 (14)가 마스킹 처리된다. Here, in order to accurately limit the field of view of the
또한, 상기 신호처리부(15)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서 모듈(10)의 주검출기(11)와 보조검출기(12)에 의해 검출된 레이저 신호를 각각 증폭하는 복수의 증폭기(16)와, 그 복수의 증폭기(16)에 의해 증폭된 신호를 기준 문턱값 (threshold value)과 각각 비교하는 복수의 비교기(17)를 포함할 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 4, the
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 레이저 경고장치에 있어서, 센서 모듈 (10)의 주검출기(11)에 의해 검출된 시계범위 이내의 레이저 신호와 보조검출기(12)에 의해 검출된 주검출기(11)의 시계범위 밖의 레이저 신호는 신호처리부(15)에서 각각 증폭기(16)에 의하여 충분한 크기로 증폭된 후, 비교기(17)에 의 해 기준 문턱값과 비교된다. 비교기(17)의 출력은 레이저 신호 검출과 관련된 정보를 종합적으로 처리하는 제어 모듈(20)로 전송되고, 제어 모듈(20)은 입사된 레이저 신호가 시계범위 이내인지 아닌지 여부를 판별한다. 예를 들면, 제어 모듈(20)은 입사 레이저 신호에 의한 상기 주검출기(11)의 출력신호 값이 크고, 상기 보조검출기(12)의 출력신호 값이 작을 경우 상기 입사 레이저 신호를 시계범위 이내로 판별하고, 그 반대인 경우에는 시계범위 밖으로 판별하고 경고한다. 이러한 판별로 인해, 정확한 도착각 정확도를 제공할 수 있게 된다. In the laser warning apparatus of the present invention having the above configuration, the laser signal within the field of view detected by the
한편, 도 5는 본 발명에 따른 레이저 경고장치를 이용한 레이저 경고방법의 실행과정을 보여주는 흐름도이다.On the other hand, Figure 5 is a flow chart showing the execution process of the laser warning method using a laser warning apparatus according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 경고장치를 이용한 레이저 경고방법에 따라, 먼저 시계범위 이내로 입사하는 레이저 신호를 상기 센서 모듈(10)의 주검출기(11)에 의해 검출하고, 시계범위 밖의 레이저 신호를 상기 센서 모듈(10)의 보조검출기(12)에 의해 검출한다(단계 S511).Referring to FIG. 5, according to the laser warning method using the laser warning apparatus according to the present invention, a laser signal incident within a clock range is first detected by the
그런 후, 상기 센서 모듈(10)의 주검출기(11) 및 보조검출기(12)에 의해 검출된 레이저 신호를 신호처리부(15)에 의해 처리한다(단계 S512). 여기서, 이와 같은 신호처리부(15)에 의한 레이저 신호 처리단계는 상기 센서 모듈(10)의 주검출기 (11)와 보조검출기(12)에 의해 검출된 레이저 신호를 복수의 증폭기(16)에 의해 각각 증폭하는 단계와, 상기 복수의 증폭기(16)에 의해 증폭된 신호를 복수의 비교기(17)에 의해 기준 문턱값과 각각 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다. Thereafter, the laser signal detected by the
상기 신호처리부(15)에 의한 신호처리가 완료되면, 그 처리된 레이저 신호를 바탕으로 입사된 레이저 신호가 시계범위 이내인지의 여부를 상기 제어 모듈(20)에 의해 판별한다(단계 S513). 즉, 제어 모듈(20)은 입사 레이저 신호에 의한 상기 주검출기(11)의 출력신호값이 상기 보조검출기(12)의 출력신호값보다 더 큰지를 판별하여(단계 S514), 상기 주검출기(11)의 출력신호값이 크고, 상기 보조검출기(12)의 출력신호값이 작을 경우 상기 입사 레이저 신호를 시계범위 이내로 판별하고(단계 S515), 그 반대인 경우에는 시계범위 밖으로 판별하고 경고한다(단계 S516). When the signal processing by the
이상의 설명에서와 같이, 본 발명은 주검출기에 의해 시계범위 이내의 레이저 신호를 검출함은 물론 보조검출기에 의해 시계범위 밖의 레이저 신호를 검출함으로써 반사나 산란에 의한 레이저 신호의 입사방향을 왜곡하는 신호를 배제하여 레이저 신호의 도착각 정확도의 신뢰도를 증진시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention detects a laser signal within the clock range by the main detector as well as a signal that distorts the incident direction of the laser signal by reflection or scattering by detecting a laser signal outside the clock range by the auxiliary detector. By eliminating the present invention, the reliability of the arrival angle accuracy of the laser signal can be improved.
또한, 고분해능의 도착각 정확도를 제공하기는 어렵지만 레이저 신호의 탐지 여부는 제공함으로써 시스템 측면에서 탐지 영역을 확장시키는 부수적인 효과도 있다. In addition, it is difficult to provide high-resolution arrival angle accuracy, but there is a side effect of extending the detection area in terms of the system by providing the detection of the laser signal.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 경고장치의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면.1 is a view schematically showing the overall configuration of a laser warning device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 레이저 경고장치의 센서모듈 및 신호처리부의 내부 구성을 보여주는 도면.2 is a view showing the internal configuration of the sensor module and the signal processor of the laser warning apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 레이저 경고장치의 보조검출기에 설치된 시계범위 마스크와 윈도우 마스크를 보여주는 도면.3 is a view showing a window range mask and a window mask installed in the auxiliary detector of the laser warning device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 경고장치의 주검출기의 시계범위와 보조검출기의 시계범위를 보여주는 도면.Figure 4 is a view showing the clock range of the main detector and the auxiliary detector of the laser warning device according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 경고장치를 이용한 레이저 경고방법의 실행과정을 보여주는 흐름도.5 is a flowchart showing an execution process of a laser warning method using a laser warning device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10...센서 모듈 11...주검출기10 ...
12...보조검출기 13...시계범위 마스크12
14...윈도우 마스크 15...신호처리부14 ... Windows mask 15 ... Signal processing section
16...증폭기 17...비교기16 ...
20...제어 모듈20 ... control module
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KR20030036120A (en) * | 2002-12-20 | 2003-05-09 | (주)윌트로닉스 | Apparatus for Detecting Laser Light |
-
2009
- 2009-01-20 KR KR1020090004479A patent/KR101029269B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4674874A (en) * | 1983-07-01 | 1987-06-23 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Laser detection device |
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