KR101045644B1 - 적외선 감지 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR101045644B1
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Abstract

적외선 감지 장치는 동작 모드에 대응하게 자신과 연결된 기기의 통신 라인을 제어하는 제어부를 포함하며, 동작 모드가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드인 경우, 적외선 펄스의 출력을 설정 차광시간만큼 중단하여 적외선 투광 빔을 설정 차광시간만큼 차광시키는 적어도 하나의 투광기와 자가진단 테스트 시간 동안 적어도 하나의 투광기로부터 수광되는 적외선 투광 빔의 차광 여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단하는 적어도 하나의 수광기를 포함한다. 이때, 제어부는 적어도 하나의 투광기와의 통신 및 적어도 하나의 수광기와의 통신을 중단한다.

Description

적외선 감지 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING INTRUDER}
본 발명은 적외선 감시 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 자가진단이 가능한 적외선 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
적외선 감지 장치는 외부에서 내부로 침입하는 침입자를 감시하기 위한 목적으로 주택이나 일반 건물의 외벽에 설치된다.
종래의 적외선 감지 장치는 알람 컨트롤러로부터 직류(direct current, DC) 전원을 입력받는 투광기와 수광기를 포함한다. 이때, 투광기는 적외선 빔을 투광하고, 수광기는 투광기로부터 일정시간 이상 투광기의 적외선 빔이 수광되지 않을 경우 알람(Alarm)(접점 출력)을 알람 컨트롤러로 출력한다.
이와 같은, 적외선 감지 장치는 이상 발생 여부를 알람 컨트롤러 측에 단순 접점(ON/OFF 판별) 형태로 출력한다. 따라서, 적외선 감지 장치 내지 이와 연관된 기기를 점검하는 점검자는 적외선 감지 장치가 설치위치에서 물리적인 차단물로 투광기와 수광기 간의 적외선 빔을 임의로 차광하여 수광기에서 출력되는 이상유무를 확인함으로써 기기를 점검한다.
그러나, 적외선 침입 감시 장치는 주택이나 일반 건물의 외벽에 다수가 설치되므로 위와 같은 방식으로 기기를 점검할 경우 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 특히, 2층 이상의 건물 외벽에 설치되는 경우에는 점검자가 물리적인 차단물로 적외선 빔을 차광하는 점검작업이 불가하거나 매우 위험하여 기기 점검이 제대로 실시되지 않고 있는 실정이다.
예를 들어, 외부에 노출된 배선에 의해 발생되는 노이즈 즉, 서지(Surge)에 의해 수광기에서는 알람 컨트롤러로 출력되는 이상 신호인 릴레이의 접점(Relay Contact) 불량이 발생할 수 있다. 이로 인하여, 적외선 침입 감시 장치는 침입에 의한 적외선 빔 차광을 수광기가 감지했음에도 불구하고 알람이 출력되지 않아, 외부 침입을 감지하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자가진단이 가능한 적외선 감지 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른, 적어도 하나의 투광기, 적어도 하나의 수광기 및 상기 적어도 하나의 투광기와 적어도 하나의 수광기를 제어하는 제어부를 포함하는 장치의 적외선 감지 방법은
상기 장치가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드인 경우, 상기 제어부가 적어도 하나의 투광기와 적어도 하나의 수광기를 상기 자가진단 모드로 동작하도록 제어하는 단계, 상기 제어부와 상기 적어도 하나의 투광기와의 통신 및 상기 제어부와 상기 적어도 하나의 수광기와의 통신을 중단하는 단계, 상기 적어도 하나의 투광기가 설정 차광시간만큼 적외선 투광 빔을 차광시키는 단계, 그리고 상기 적어도 하나의 수광기가 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적외선 투광 빔의 차광 여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른, 적외선 감지 장치는 동작 모드에 대응하게 자신과 연결된 기기의 통신 라인을 제어하는 제어부, 상기 동작 모드가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드인 경우, 적외선 펄스의 출력을 설정 차광시간만큼 중단하여 적외선 투광 빔을 상기 설정 차광시간만큼 차광시키는 적어도 하나의 투광기, 그리고 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적어도 하나의 투광기로부터 수광되는 상기 적외선 투광 빔의 차광 여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단하는 적어도 하나의 수광기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 적외선 감지 장치가 자가 점검이 가능토록 함으로써 기기 점검 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 적외선 감지 장치 및 그 방법은 2층 이상의 건물 외벽에 설치되어 점검이 불가했던 기기에 대한 원격 점검을 할 수 있다
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 적외선 감지 장치는 건물에 매립된 배선에 의한 이상 발생을 즉시 확인가능 하게 하여, 배선이상과 침입 감지 센서의 오동작을 구분함으로써 오동작에 의한 현장 운영성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치가 감지모드인 경우의 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치가 자가점검 모드인 경우의 통신방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치는 감지모드 및 자가진단 모드(Self-test mode)로 동작한다. 여기서, 감지 모드는 적외선 감지 장치가 위치하는 영역에 침입하는 침입자를 감지하는 모드이고, 자가진단 모드는 적외선 감지 장치가 자가점검을 수행하는 모드이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치가 감지모드인 경우의 통신 방법을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치가 자가점검 모드인 경우의 통신방법을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 적외선 감지 장치는 적어도 하나의 투광기(100), 적어도 하나의 수광기(200) 및 제어부(300)를 포함한다. 여기서, 제어부(300)는 하나의 통신 라인을 이용하여 적어도 하나의 투광기(100)와 접속하고, 또 다른 하나의 통신 라인을 이용하여 적어도 하나의 수광기(200)와 접속한다.
본 발명의 실시예에 따른 투광기(100) 및 수광기(200) 각각은 직류 전원선 통신(DC-Power Line Communication, 이하 "DC-PLC"라고 함)모듈(도시하지 않음)을 포함하며, 이에 한정하지 않는다.
적어도 하나의 투광기(100)는 적외선 측정에 사용되는 특정한 파장 영역의 적외선 펄스를 투광한다. 본 발명의 실시예에 따른 적외선 펄스는 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
적어도 하나의 수광기(200)는 해당 투광기(100)에서 투사된 적외선 펄스를 수광한다. 또한, 적어도 하나의 수광기(200)는 해당 투광기(100)로부터 수광되는 적외선 투광 빔의 차광여부를 토대로 침입 이상발생 유무를 판단한다.
제어부(300)는 동작 모드에 대응하게 통신 라인을 제어한다. 여기서, 동작 모드는 적외선 감지 장치가 위치하는 영역에 침입하는 침입자를 감지하는 감지 모드와, 적외선 감지 장치가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드를 포함한다.
감지 모드인 경우, 제어부(300)는 도 2와 같이, 폴링(polling) 방식을 이용하여 수광기(200)와 통신을 수행하여, 수광기(200)로부터 자가점검 결과를 전달받는다. 여기서, 폴링 방식은 하나의 통신 회선(하나의 출력회선)을 공유하고 있는 장치들이 전송할 데이타를 갖고 있는지 여부를 확인하기 위하여 순차적 또는 주기적으로 점검하는 일종의 다중접근 제어(Multiple Access Control)방식이다.
자가진단 모드인 경우, 제어부(300)는 투광기(100)와 수광기(200)로 자가진단(Self-test) 신호를 전달하여, 투광기(100)와 수광기(200)를 자가진단 모드(Self-test mode)로 동작하도록 제어한다. 이때, 제어부(300)는 자가진단 신호를 투광기(100)와 수광기(200)로 전달한 후, 투광기(100) 및 수광기(200)와의 통신은 중단한다. 반면에, 투광기(100)와 수광기(200)간의 통신 라인은 도 3과 같이, 연결된 상태이다.
자가진단 신호를 전달받은 투광기(100)와 수광기(200)는 자가진단 모드로 동작모드를 변환한다.
다음, 투광기(100)는 수광기(200)로부터 설정 차광시간을 전달받고, 전달받은 설정 차광시간만큼 적외선 펄스의 출력을 중단한다. 투광기(100)는 적외선 펄스의 출력을 중단시킴으로써, 적외선 투광 빔을 설정 차광시간만큼 차광시킨다.
수광기(200)는 설정 차광시간을 투광기(100)로 전달한 후, 자가진단 테스트시간(t) 동안 투광기(100)로부터 수광되는 적외선 투광 빔의 차광여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단한다. 여기서, 자가진단 테스트시간(t)은 수광기(200)가 제어부(300)로부터 자가진단 신호를 전송받은 후 투광기(100)로 설정 차광시간을 전송하는 시점으로부터 자가진단 동작 후 투광기(100)로 자가점검 완료신호를 전송하기까지의 시간이다. 이러한, 자가진단 테스트시간은 일반적인 차광시간이 50~700ms인 것을 고려하여 약 1초 이내로 설정하며, 이에 한정하지 않는다.
수광기(200)는 자가진단 테스트시간(t) 동안 적외선 투광 빔을 차광하는 경우 이상이 없는 것으로 판단하고, 적외선 투광 빔을 수광하는 경우 이상이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 수광기(200)는 판단한 결과를 저장하고, 투광기(100)로 자가점검 완료신호를 전송한다.
다시, 제어부(300)는 자가진단 이행시간(T) 후, 다시 수광기(200)와 폴링(polling) 방식을 이용하여 수광기(200)와 통신을 수행하여, 수광기(200)로부터 자가점검 결과를 전달받는다. 여기서, 자가진단 이행시간(T)은 제어부(300)가 투광기(100)와 수광기(200)로 자가진단 신호를 전송한 시점으로부터 수광기(200)로부터 자가진단 결과를 전송받기까지의 소요시간이다. 즉, 자가진단 이행시간(T)은 자가진단 테스트시간(t)을 포함한다.
자가점검 결과 중 이상이 있는 기기가 발생한 경우, 제어부(300)는 해당 투광기(100)와 수광기(200)로 자가진단 신호를 전달하여, 다시 점검을 수행한다.
일반적으로, 적외선 감지 장치는 건물 외벽에 설치되므로 예를 들어, 외관광 등의 외부 환경 요인에 쉽게 노출되어 차광시간이 50ms 수준으로 매우 짧게 설정되었을 경우, 자가점검이 수행되지 않을 수 있다.
이와 같이 짧은 차광시간으로 인하여 자가점검에 대한 이상이 발생한 경우, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 장치는 700ms 정도의 긴 차광시간에 대한 자가점검을 다시 실시하도록 제어함으로써 자가점검의 정확성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 투광기(100) 또는 수광기(200)는 통신모듈, 전원모듈, 마이크로 컨트롤러 유닛(micro controller unit, MCU) 및 적외선 빔 투(수)광모듈 등을 각각 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 방법을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 적외선 감지 장치는 적어도 하나의 투광기(100)와 투광기(100)에 대응하는 적어도 하나의 수광기(200) 및 제어부(300)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 적외선 감지 장치는 외부의 관리자로부터 동작 모드를 전달받는다(S401). 여기서, 적외선 감지 장치의 동작 모드는 장치가 위치하는 영역에 침입하는 침입자를 감지하는 감지 모드 또는 자가점검을 수행하는 자가점검 모드를 포함한다.
투광기(100)는 적외선 측정에 사용되는 특정한 파장 영역의 적외선 펄스를 투광하고, 해당 수광기(200)는 투광기(100)에서 투사된 적외선 펄스를 수광한다(S402).
전달받은 동작 모드가 감지 모드인 경우, 제어부(300)는 폴링 방식을 이용하여 수광기(200)와 통신을 수행하여, 수광기(200)로부터 자가점검 결과를 전달받는다(S403). 여기서, 제어부(300)는 도 2와 같이 수광기(200)와 통신을 수행한다.
전달받은 동작 모드가 자가진단 모드인 경우, 제어부(300)는 투광기(100)와 수광기(200)로 자가진단 신호를 전달하여, 투광기(100)와 수광기(200)를 자가진단 모드로 동작하도록 제어한다(S404). 다음, 제어부(300)는 투광기(100) 및 수광기(200)와의 통신을 중단한다(S405). 반면에, 투광기(100)와 수광기(200)간의 통신 라인은 도 3과 같이, 연결된 상태이다.
자가진단 신호를 전달받은 투광기(100)와 수광기(200)는 자가진단 모드로 동작모드를 변환한다. 다음, 수광기(200)는 설정한 차광시간 즉, 설정 차광시간을 투광기(100)로 전달한다(S406).
투광기(100)는 설정 차광시간만큼 적외선 펄스의 출력을 중단시켜, 적외선 투광 빔을 설정 차광시간만큼 차광시킨다(S407).
수광기(200)는 자가진단 테스트시간(t) 동안 투광기(100)로부터 수광되는 적외선 투광 빔의 차광여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단한다(S408). 여기서, 자가진단 테스트시간(t)은 수광기(200)가 제어부(300)로부터 자가진단 신호를 전송받은 후 투광기(100)로 설정 차광시간을 전송하는 시점으로부터 자가진단 동작 후 투광기(100)로 자가점검 완료신호를 전송하기까지의 시간이다.
다음, 수광기(200)는 판단한 결과를 저장하고, 투광기(100)로 자가점검 완료신호를 전송한다(S409). 다음, 수광기(200)는 폴링(polling) 방식을 이용하여 제어부(300)와 연결한다.
자가진단 이행시간(T) 후, 제어부(300)는 자가점검한 결과를 수광기(200)로부터 전달받아, 결과에 대응하는 조치를 수행한다(S410). 여기서, 자가진단 이행시간(T)은 제어부(300)가 투광기(100)와 수광기(200)로 자가진단 신호를 전송한 시간으로부터 수광기(200)로부터 자가진단 결과를 전송받기까지의 소요시간이다.
이때, 자가점검 결과 중 이상이 있는 기기가 발생한 경우, 제어부(300)는 해당 투광기(100)와 수광기(200)로 자가진단 신호를 전달하여, 다시 점검을 수행한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (17)

  1. 적어도 하나의 투광기, 적어도 하나의 수광기 및 상기 적어도 하나의 투광기와 적어도 하나의 수광기를 제어하는 제어부를 포함하는 장치의 적외선 감지 방법에 있어서,
    상기 장치가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드인 경우, 상기 제어부가 적어도 하나의 투광기와 적어도 하나의 수광기를 상기 자가진단 모드로 동작하도록 제어하는 단계,
    상기 제어부와 상기 적어도 하나의 투광기와의 통신 및 상기 제어부와 상기 적어도 하나의 수광기와의 통신을 중단하는 단계,
    상기 적어도 하나의 투광기가 설정 차광시간만큼 적외선 투광 빔을 차광시키는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 수광기가 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적외선 투광 빔의 차광 여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단하는 단계
    를 포함하는 적외선 감지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자가점검 이상유무를 판단하는 단계는
    상기 적어도 하나의 수광기가 판단한 결과를 저장하고, 해당 투광기로 자가점검 완료 신호를 전송하는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 수광기가 자가진단 이행시간 후에 상기 제어부와 다시 통신하는 단계
    를 더 포함하는 적외선 감지 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자가진단 이행시간은 상기 제어부가 상기 적어도 하나의 투광기와 상기 적어도 하나의 수광기로 자가진단 신호를 전송한 시점으로부터 상기 적어도 하나의 수광기로부터 자가진단 결과를 전송받기까지의 소요시간인 적외선 감지 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신을 중단하는 단계는
    상기 적어도 하나의 투광기와 상기 적어도 하나의 수광기 간의 통신은 수행되는 상태인 것을 특징으로 하는 적외선 감지 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수광기가 상기 설정 차광시간을 설정하는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 수광기가 상기 설정 차광시간을 상기 적어도 하나의 투광기로 전달하는 단계
    를 더 포함하는 적외선 감지 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자가진단 테스트 시간은 상기 적어도 하나의 수광기가 상기 제어부로부터 자가진단 신호를 전송받은 후 상기 적어도 하나의 투광기로 상기 설정 차광시간을 전송하는 시점으로부터 자가진단 동작 후 상기 적어도 하나의 투광기로 자가점검 완료신호를 전송하기까지의 시간인 적외선 감지 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자가점검 이상유무를 판단하는 단계는
    상기 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적외선 투광 빔을 차광하는 경우 이상이 없는 것으로 판단하는 단계, 그리고
    상기 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적외선 투광 빔을 수광하는 경우 이상이 발생한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 적외선 감지 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 장치가 위치하는 영역에 침입하는 침입자를 감지하는 감지 모드인 경우에는
    상기 제어부가 폴링 방식을 이용하여 상기 적어도 하나의 수광기와 통신을 수행하는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 수광기로부터 침입 이상발생 유무를 전달받는 단계,
    를 포함하는 적외선 감지 방법.
  9. 동작 모드에 대응하게 자신과 연결된 기기의 통신 라인을 제어하는 제어부,
    상기 동작 모드가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드인 경우, 적외선 펄스의 출력을 설정 차광시간만큼 중단하여 적외선 투광 빔을 상기 설정 차광시간만큼 차광시키는 적어도 하나의 투광기, 그리고
    자가진단 테스트 시간 동안 상기 적어도 하나의 투광기로부터 수광되는 상기 적외선 투광 빔의 차광 여부를 토대로 자가점검 이상유무를 판단하는 적어도 하나의 수광기
    를 포함하는 적외선 감지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 동작 모드가 자가점검을 수행하는 자가진단 모드인 경우,
    상기 제어부는
    상기 적어도 하나의 투광기와의 통신 및 상기 적어도 하나의 수광기와의 통신을 중단하는 적외선 감지 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 투광기와 상기 적어도 하나의 수광기 각각은 직류 전원선 통신 모듈을 포함하는 적외선 감지 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수광기는
    상기 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적외선 투광 빔을 차광하는 경우 이상이 없는 것으로 판단하고, 상기 자가진단 테스트 시간 동안 상기 적외선 투광 빔을 수광하는 경우 이상이 발생한 것으로 판단하는 적외선 감지 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자가진단 테스트 시간은 상기 적어도 하나의 수광기가 상기 제어부로부터 자가진단 신호를 전송받은 후 상기 적어도 하나의 투광기로 상기 설정 차광시간을 전송하는 시점으로부터 자가진단 동작 후 상기 적어도 하나의 투광기로 자가점검 완료신호를 전송하기까지의 시간인 적외선 감지 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수광기는
    자가점검 이상유무를 판단한 결과를 저장하고, 자가진단 이행시간 후에 상기 제어부와 다시 통신하는 적외선 감지 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 자가진단 이행시간은 상기 제어부가 상기 적어도 하나의 투광기와 상기 적어도 하나의 수광기로 자가진단 신호를 전송한 시점으로부터 상기 적어도 하나의 수광기로부터 자가진단 결과를 전송받기까지의 소요시간인 적외선 감지 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 적어도 하나의 수광기로부터 전달받은 판단 결과 중 이상이 있는 경우, 해당 투광기와 수광기로 자가진단 신호를 전달하여 자가점검을 수행하도록 제어하는 적외선 감지 장치.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 동작 모드가 외부에서 내부로 침입하는 침입자를 감지하는 감지 모드인 경우, 상기 제어부는
    폴링 방식을 이용하여 상기 적어도 하나의 수광기와 통신을 수행하여, 상기 적어도 하나의 수광기로부터 감지 영역에 이상이 발생하였는지 여부를 전달받는 적외선 감지 장치.
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