KR101288819B1 - Infrared Intrusion Detector and Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감지 영역을 다수 개의 구역으로 나누어 물체에서 나오는 적외선을 집광하고, 집광된 적외선을 감지하며, 감지 영역에 있는 물체가 사람인지 또는 다른 물체인지를 판단하여 사람의 침입이 있는지를 여부를 알 수 있게 하는 물체 감지 장치를 제공한다.
이를 위해, 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 감지하는 제1센서와 제2센서를 포함하는 감지부; 감지 영역을 제1센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 집광하는 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array); 감지부에서 감지된 적외선 신호를 전기적 신호로 변환하는 초전형 센서; 변환된 전기적 신호를 기초로 제1센서 및 제2센서에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 제1센서나 제2센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 주위 물체로 판단하는 제어부;를 포함한다. 이를 통해, 일정 감지 영역 내에서 감지되는 물체가 사람인지 아니면 기타 다른 물체인지를 정확하게 판단하여, 소동물이나 로봇 청소기 등의 존재 때문에 발생하는 경보 오작동을 방지할 수 있고, 특히 사람이 기어서 감지 영역 내를 이동하는 경우에도 그 존재를 감지할 수 있다.The present invention divides a detection area into a plurality of zones to collect infrared light from an object, detects the collected infrared light, and determines whether an object in the detection area is a human or another object to determine whether there is an invasion of a person. An object detecting apparatus is provided.
To this end, the sensing unit including a first sensor and a second sensor for detecting the infrared ray from the sensing object; Object to be detected is divided into a first zone that can be detected by the first sensor, a second zone that can be detected by the second sensor, a first zone and a third zone that can be detected by the second sensor. A fresnel lens array for condensing infrared light from the light; A pyroelectric sensor for converting the infrared signal detected by the detector into an electrical signal; Based on the converted electrical signal, if the infrared sensor is detected by the first sensor and the second sensor, the sensing target object is determined as a person, and if the infrared sensor is detected by either the first sensor or the second sensor, the surrounding object is sensed. And a control unit that determines the object. In this way, it is possible to accurately determine whether an object detected in a certain sensing area is a human or other object, and to prevent an alarm malfunction caused by the presence of a small animal or a robot cleaner, and in particular, a person crawls in the sensing area. Even if you move it can detect the presence.

Description

열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치 및 그 방법{Infrared Intrusion Detector and Method Thereof}Object detection device and method using heat ray detector {Infrared Intrusion Detector and Method Thereof}

열선 감지기를 이용하여 일정 공간에 물체가 존재하는지 여부를 감지하는 것으로, 사람과 그 외의 물체로 구별하여 감지하는 장치 및 그 방법에 관한 발명이다.The present invention relates to a device and a method for detecting whether an object exists in a predetermined space by using a heat ray detector and distinguishing the object from a person and another object.

일반적으로 열선 감지기를 이용하여 물체를 감지하는 장치는 가정이나 사무실에서 침입자 경보용으로 널리 쓰이고 있다. 열선 감지기를 이용하여 물체를 감지하는 장치는 물체에서 발생되는 7~14㎛ 정도의 긴 파장을 가진 적외선에 의한 전기적 신호를 이용하여 회로 및 알고리즘을 통해 침입자 여부를 판단하여 외부에 알리게 된다. 이러한 열선 감지기를 이용하여 물체를 감지하는 장치는 물체에서 나오는 적외선을 집광하기 위해 일반적으로 집광렌즈를 이용한 광학부를 포함한다.  In general, a device that detects an object using a heat detector is widely used for intruder alarm in home or office. The device that detects an object by using a hot wire detector uses an electrical signal of infrared rays having a long wavelength of about 7-14 μm generated from the object to determine whether an intruder is detected and informs the outside through circuits and algorithms. An apparatus for detecting an object using such a heat ray detector generally includes an optical unit using a condenser lens to collect infrared light emitted from the object.

종래에는 광학부의 감도만으로 감지되는 물체가 사람인지 또는 소동물인지 또는 기타 다른 물체인지 판단하였다. 다만, 각 물체가 방출하는 적외선 신호가 비슷하게 출력되는 경우(예를 들어, 사람과 로봇 청소기는 적외선 신호가 유사함)에는, 광학부의 감도만으로 물체를 정확하게 감지할 수 없었다.In the related art, it is determined whether an object detected only by the sensitivity of an optical unit is a human, a small animal, or some other object. However, when the infrared signals emitted by the objects are similarly output (for example, the infrared signals of the human and the robot cleaners are similar), the object cannot be accurately detected only by the sensitivity of the optical unit.

본 발명 일 측면에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치는, 감지 영역을 다수 개의 구역으로 나누어 물체에서 나오는 적외선을 집광하고, 집광된 적외선을 감지하며, 감지 영역에 있는 물체가 사람인지 또는 다른 물체인지를 판단하여 사람의 침입이 있는지를 여부를 알 수 있게 하는 물체 감지 장치를 제공한다.The object detecting apparatus using a heat ray detector according to an aspect of the present invention divides a detection area into a plurality of zones to collect infrared light emitted from the object, detects the collected infrared light, and detects whether the object in the detection area is a human or another object. The present invention provides an object detecting apparatus for determining whether or not there is an intrusion of a person.

본 발명의 일 측면에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치는, 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 감지하는 제1센서와 제2센서를 포함하는 감지부; 감지 영역을 제1센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 집광하는 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array); 감지부에서 감지된 적외선 신호를 전기적 신호로 변환하는 초전형 센서; 변환된 전기적 신호를 기초로 제1센서 및 제2센서에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 제1센서나 제2센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 주위 물체로 판단하는 제어부;를 포함한다.An object detecting apparatus using a heat ray detector according to an aspect of the present invention includes: a sensing unit including a first sensor and a second sensor for detecting infrared rays emitted from an object to be detected; Object to be detected is divided into a first zone that can be detected by the first sensor, a second zone that can be detected by the second sensor, a first zone and a third zone that can be detected by the second sensor. A fresnel lens array for condensing infrared light from the light; A pyroelectric sensor for converting the infrared signal detected by the detector into an electrical signal; Based on the converted electrical signal, if the infrared sensor is detected by the first sensor and the second sensor, the sensing target object is determined as a person, and if the infrared sensor is detected by either the first sensor or the second sensor, the surrounding object is sensed. And a control unit that determines the object.

또한, 제3구역에서, 제1센서에 의해 감지될 수 있는 구역과 제2센서에 의해 감지될 수 있는 구역 사이의 거리는 주위 물체의 크기 이상이다.Also, in the third zone, the distance between the zone that can be detected by the first sensor and the zone that can be detected by the second sensor is greater than or equal to the size of the surrounding object.

또한, 감지 영역을 제1구역 내지 제3구역을 나누는 것은, 주위 물체의 높이 보다 높은 영역을 제1구역 및 제2구역으로 하고, 주위 물체의 높이 보다 낮은 영역을 제3구역으로 하는 것이다.In addition, dividing the sensing area into the first zone and the third zone is to set the area higher than the height of the surrounding object as the first zone and the second zone, and the area lower than the height of the surrounding object as the third zone.

또한, 제3구역은 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the third zone is characterized in that more than one.

또한, 제어부에서 감지 대상 물체를 사람으로 판단한 경우에, 경보를 외부로 전달하는 경보 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The controller may further include an alarm generator configured to transmit an alarm to the outside when the controller determines that the object to be detected is a person.

또한, 주위 물체는 로봇 청소기 또는 소동물인 것을 특징으로 한다.In addition, the surrounding object is characterized in that the robot cleaner or a small animal.

본 발명의 다른 측면에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치는, 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 감지하는 제1센서와 제2센서를 포함하는 감지부; 감지 영역을 제1센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 반사시켜 집광하는 미러 어레이(mirror array); 감지부에서 감지된 적외선 신호를 전기적 신호로 변환하는 초전형 센서; 변환된 전기적 신호를 기초로 제1센서 및 제2센서에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 제1센서나 제2센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 주위 물체로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, an object detecting apparatus using a heat ray detector includes: a sensing unit including a first sensor and a second sensor for detecting infrared rays emitted from an object to be detected; Object to be detected is divided into a first zone that can be detected by the first sensor, a second zone that can be detected by the second sensor, a first zone and a third zone that can be detected by the second sensor. A mirror array for reflecting and condensing infrared rays emitted from the mirror; A pyroelectric sensor for converting the infrared signal detected by the detector into an electrical signal; If infrared rays are detected by the first sensor and the second sensor based on the converted electrical signal, the object to be detected is determined as a person. And a controller for determining that the object is an object.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 방법은, 감지 영역을 하나의 센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 다른 하나의 센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 두 개의 센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 집광하고; 집광된 적외선을 두 개의 센서로 감지하고; 감지된 적외선 신호를 전기적 신호로 변환하고; 변환된 전기적 신호를 기초로 두 개의 센서에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 두 개의 센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 감지 대상 물체를 주위 물체로 판단하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method of detecting an object using a heat ray detector includes: a first zone in which a sensing area may be detected by one sensor, a second zone in which a second sensor may be detected by another sensor, and two sensors. Dividing the infrared rays from the object to be detected by dividing them into third zones that can be sensed by the target region; Detect the collected infrared rays with two sensors; Converting the sensed infrared signal into an electrical signal; Based on the converted electrical signal, if the infrared sensor is detected by two sensors, the sensing target object is determined as a person, and if the infrared sensor is detected by either one of the two sensors, the sensing object is characterized as being a surrounding object. .

본 발명의 일 측면에 따르면, 일정 감지 영역 내에서 감지되는 물체가 사람인지 아니면 기타 다른 물체인지를 정확하게 판단하여, 소동물이나 로봇 청소기 등의 존재 때문에 발생하는 경보 오작동을 방지할 수 있고, 특히 사람이 기어서 감지 영역 내를 이동하는 경우에도 그 존재를 감지할 수 있다.According to an aspect of the present invention, by accurately determining whether the object detected in a certain detection area is a human or other object, it is possible to prevent the alarm malfunction caused by the presence of small animals, robot cleaners, etc. When the gear moves within the sensing area, the presence can be detected.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치를 통하여 사람 또는 주위 물체를 감지하는 것을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 프레넬 렌즈 어레이 또는 미러 어레이의 구성을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1센서에 의해 감지될 수 있는 영역인 제1구역을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2센서에 의해 감지될 수 있는 영역인 제2구역을 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 영역인 제3구역을 도시한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 방법을 도시한 순서도이다.1 is a schematic diagram illustrating sensing a person or a surrounding object through an object detecting apparatus using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an object detecting apparatus using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing an object detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a Fresnel lens array or a mirror array according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram illustrating a first zone that is an area that can be detected by the first sensor according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram illustrating a second zone, which is an area that can be detected by the second sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram illustrating a third zone, which is an area that can be detected by the first sensor and the second sensor according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of detecting an object using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저 도 1 내지 도 4를 기초로 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치의 구성과 이를 통해 사람 또는 주위 물체를 감지하는 것을 살펴본다.First, a configuration of an object detecting apparatus using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4 and sensing of a person or a surrounding object.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치를 통하여 사람 또는 주위 물체를 감지하는 것을 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치의 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치를 도시한 사시도이다.1 is a schematic diagram illustrating detecting a person or a surrounding object through an object detecting apparatus using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an object detection using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention 3 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus, and FIG. 3 is a perspective view illustrating an object detecting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치(1)는 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10), 감지부(100), 초전형 센서(Pyroelectric Sensor)(200), 제어부(300), 경보 발생기(400)를 포함한다.An object detecting apparatus 1 using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention includes a fresnel lens array 10, a detector 100, a pyroelectric sensor 200, and a controller. 300, an alarm generator 400.

프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10)는 우묵하게 경사진 동심원을 연속적으로 등고선 모양으로 배열하여 광선을 평행 광선으로 모아 직접 방출하도록 만들어진 집광렌즈로서, 비교적 얇고 가벼워 영화와 텔레비전 조명기로 널리 사용된다. 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10)는 그 구조에 따라 평면형, 구면형으로 구분된다. Fresnel lens array (10) is a condensing lens designed to collect light beams into parallel beams by continuously arranging recessed concentric circles in a continuous contour, and is relatively thin and light, so it is widely used as a film and television illuminator. do. Fresnel lens array 10 is divided into planar and spherical shapes according to its structure.

평면형 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10)의 경우 각각의 작은 프레넬 렌즈(fresnel lens)들이 평평한 사각형에 집적되어 있는 형태이며, 실제 집광장치로 사용할 때에는 실린더 형태로 구부려서 사용한다. In the case of the planar fresnel lens array 10, each of the small fresnel lenses is integrated in a flat quadrangle, and when used as an actual concentrator, the planar fresnel lens array 10 is used by bending a cylinder.

도 4에서 도시된 바와 같이, 프레넬 렌즈 어레이(10)에 집적되어 있는 작은 프레넬 렌즈의 형성 각도가 감지부(100)의 감지 영역을 결정한다. As shown in FIG. 4, the formation angle of the small Fresnel lens integrated in the Fresnel lens array 10 determines the sensing area of the sensing unit 100.

즉, 감지 영역에서 제1센서(101)에 의해 감지될 수 있는 구역을 결정하는 것은 제1프레넬 렌즈 어레이(11)에 포함되는 작은 프레넬 렌즈의 형성 각도이다. 도 4에서 보듯이, 제1프레넬 렌즈 어레이(11)에 포함되는 작은 프레넬 렌즈 중에서 설치 각도가 변경된 것은 ‘A'로 표시되어 있고, 표시된 부분의 렌즈에 의해 제1센서(101)의 감지 구역이 결정된다.That is, it is the angle of formation of the small Fresnel lens included in the first Fresnel lens array 11 to determine the area that can be detected by the first sensor 101 in the sensing area. As shown in FIG. 4, among the small Fresnel lenses included in the first Fresnel lens array 11, the change in the installation angle is marked as 'A', and the detection of the first sensor 101 by the lens of the indicated portion is performed. The zone is determined.

구체적으로, 제1구역의 감지 영역을 결정하는 것은 제1프레넬 렌즈 어레이(11)의 첫 번째 행에 ‘A’로 표시된 프레넬 렌즈들이고, 제3구역의 감지 영역을 결정하는 것은 두 번째 행에 ‘A’으로 표시된 프레넬 렌즈들이다. 또한, 제4, 5구역의 감지 영역을 결정하는 것은 세 번째와 네 번째 행에 ‘A’로 표시된 프레넬 렌즈들이다. Specifically, determining the sensing area of the first zone is Fresnel lenses marked 'A' in the first row of the first Fresnel lens array 11, and determining the sensing area of the third zone is the second row. Are Fresnel lenses marked 'A'. Also, it is the Fresnel lenses that are marked with 'A' in the third and fourth row to determine the detection area of the fourth and fifth zones.

또한, 감지 영역에서 제2센서(103)에 의해 감지될 수 있는 구역을 결정하는 것은 제2프레넬 렌즈 어레이(13)에 포함되는 작은 프레넬 렌즈의 형성 각도이다. 도 4에서 보듯이, 제2프레넬 렌즈 어레이(13)에 포함되는 작은 프레넬 렌즈 중에서 설치 각도가 변경된 것은 'B'로 표시되어 있고, 표시된 부분의 렌즈에 의해 제2센서(103)의 감지 구역이 결정된다.In addition, it is the formation angle of the small Fresnel lens included in the second Fresnel lens array 13 that determines the area that can be sensed by the second sensor 103 in the sensing area. As shown in FIG. 4, among the small Fresnel lenses included in the second Fresnel lens array 13, the change in the installation angle is indicated by 'B', and the detection of the second sensor 103 by the lens of the indicated portion is performed. The zone is determined.

구체적으로, 제2구역의 감지 영역을 결정하는 것은 제2프레넬 렌즈 어레이(13)의 첫 번째 행에 ‘B’로 표시된 프레넬 렌즈들이고, 제3구역의 감지 영역을 결정하는 것은 두 번째 행에 ‘B’으로 표시된 프레넬 렌즈들이다. 또한, 제4, 5구역의 감지 영역을 결정하는 것은 세 번째와 네 번째 행에 ‘B’로 표시된 프레넬 렌즈들이다. 여기서 제4, 5구역의 감지 영역은 제3구역과 마찬가지로 제1센서(101) 및 제2센서(103)에 의해 감지될 수 있는 구역으로써, 감지 위치와 구역 구성만 달리한 것이다.Specifically, determining the sensing area of the second zone is Fresnel lenses marked 'B' in the first row of the second Fresnel lens array 13, and determining the sensing area of the third zone is the second row. Are Fresnel lenses marked 'B'. In addition, it is the Fresnel lenses marked with 'B' in the third and fourth row to determine the detection area of the fourth and fifth zones. Here, the detection zones of the fourth and fifth zones are zones that can be sensed by the first sensor 101 and the second sensor 103 like the third zone, and differ only in the detection position and the zone configuration.

또한, 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10)는 미러 어레이(mirror array)(15) 형태로 실시될 수 있다. 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10)와 달리, 적외선을 집광한 후 적외선을 반사시켜 감지부(100)를 통해 감지할 수 있다. 집광된 적외선은 감지부(100)에 의해서 감지된다.In addition, the fresnel lens array 10 may be implemented in the form of a mirror array 15. Unlike the Fresnel lens array 10, the infrared light may be collected and then reflected by the infrared light sensor 100 to detect the infrared light. The collected infrared rays are detected by the detector 100.

감지부(100)는 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array)(10) 또는 미러 어레이(mirror array)(15)에 근접하여 설치되고, 집광된 적외선을 감지한다.The detector 100 is installed in proximity to the fresnel lens array 10 or the mirror array 15 and detects the collected infrared rays.

또한, 감지부(100)는 제1센서(101)와 제2센서(103)를 포함한다.In addition, the sensing unit 100 includes a first sensor 101 and a second sensor 103.

초전형 센서(Pyroelectric Sensor)(200)는 적외선이 들어오는 적외선 투과창과 적외선 투과창 내부에 위치하는 초전소자로 이루어진다. 초전소자는 온도 변화(적외선 에너지)에 따라 전기적 신호를 발생하는 소자이다. The pyroelectric sensor 200 includes an infrared transmission window through which infrared rays enter and a pyroelectric element positioned inside the infrared transmission window. A pyroelectric element is an element that generates an electrical signal in response to a temperature change (infrared energy).

제어부(300)는 초전형 센서(Pyroelectric Sensor)(200)에 의해 출력되는 전기적 신호를 기초로 감지부(100)에 의해 감지된 감지 대상 물체가 사람(3)인지 주위 물체(5)인지를 판단한다.The controller 300 determines whether the sensing target object detected by the sensing unit 100 is the person 3 or the surrounding object 5 based on the electrical signal output by the pyroelectric sensor 200. do.

도 1에서는 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치(1)가 사람(3) 또는 주위 물체(5)를 감지된 것을 도시하고 있는데, 사람(3)은 제1구역과 제2구역에서 모두 적외선이 감지된다. 즉, 사람(3)은 제1센서(11)와 제2센서(13) 모두에 의해 감지되므로 제어부(300)는 감지되는 물체를 사람(3)이라고 판단한다. 이후 사람이 시간에 따라 이동하는 경우에도 역시 제1센서(11)와 제2센서(13) 모두에 의해 적외선이 감지되므로 제어부(300)는 감지 영역에 사람(3)이 있다고 판단한다.In FIG. 1, an object detecting apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention detects a person 3 or a surrounding object 5, wherein the person 3 is located in both the first zone and the second zone. Infrared light is detected. That is, since the person 3 is detected by both the first sensor 11 and the second sensor 13, the controller 300 determines that the detected object is the person 3. Since the infrared ray is detected by both the first sensor 11 and the second sensor 13, even when the person moves with time, the controller 300 determines that the person 3 is located in the detection area.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치(1)는 소동물이나 로봇 청소기 등의 주위 물체(5)도 감지할 수 있는데, 이러한 경우에는 제어부(300)가 사람(3)의 침입이 없는 경우로 판단해야 한다. 이와 같은 판단을 위해서, 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치(1)는 주위 물체(5)가 감지될 수 있는 영역에 제3, 4, 5구역의 감지 영역을 설정하고 제1센서(101) 또는 제2센서(103) 중 어느 하나의 센서에만 감지하도록 프레넬 렌즈 어레이(10) 또는 미러 어레이(15)를 형성한다.In addition, the object detecting apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention may also detect surrounding objects 5 such as small animals or robot cleaners. In this case, the control unit 300 may prevent intrusion of the person 3. It should be judged if there is no. In order to make such a determination, the object detecting apparatus 1 according to an exemplary embodiment of the present invention sets a sensing area of the third, fourth, and fifth zones in an area in which the surrounding object 5 can be detected, and the first sensor ( The Fresnel lens array 10 or the mirror array 15 is formed so as to detect only one sensor of the 101 or the second sensor 103.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치(1)는 사람(3)이 기어서 감지 영역을 이동하는 경우에 사람(3)을 감지해야하는데, 이 경우에는 위에서 살펴본 제3, 4, 5구역이 적용된다. 즉, 사람이 감지 영역 내에서 기어서 이동하는 경우에는 제3, 4, 5구역에서 제1센서(101)와 제2센서(103) 모두에 의해 감지되고, 제어부(300)는 이 때 감지 영역 내에 사람(3)이 있다고 판단한다.In addition, the object detecting apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention should detect the person 3 when the person 3 crawls to move the sensing area, and in this case, the third, fourth, and fifth embodiments described above. Zone applies. That is, when a person crawls in the sensing area and is moved by the first sensor 101 and the second sensor 103 in the third, fourth, and fifth zones, the control unit 300 is in the sensing area at this time. It is determined that there is a person (3).

이하에서는 감지 영역에 형성된 각 구역에 대해 도 5 내지 도 7을 기초로 자세히 설명한다.Hereinafter, each zone formed in the sensing area will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제1센서에 의해 감지될 수 있는 영역인 제1구역을 도시한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2센서에 의해 감지될 수 있는 영역인 제2구역을 도시한 개략도인데, 제1, 2구역은 사람(3)을 감지하기 위해 형성된 구역이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first zone that is an area that may be detected by the first sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 may be detected by the second sensor according to an embodiment of the present invention. A schematic diagram showing a second zone, which is an area, in which the first and second zones are zones formed for sensing a person 3.

도 5 내지 도 6에 도시된 제1, 2구역은 도 7에 도시된 제3구역 내지 제5구역과 구분되는데, 구분되는 기준은 소동물 등의 주위 물체(5)의 높이이다. 즉, 주위 물체(5)의 높이보다 높은 영역에서 제1, 2구역이 형성되고 낮은 영역에서는 제3구역 내지 제5구역이 형성된다.The first and second zones shown in FIGS. 5 to 6 are distinguished from the third to fifth zones shown in FIG. 7, and the reference is the height of the surrounding object 5 such as a small animal. That is, the first and second zones are formed in an area higher than the height of the surrounding object 5, and the third to fifth zones are formed in a low area.

또한, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 영역인 제3구역을 도시한 개략도인데, 도 7에 도시된 제3구역은 제1센서(101) 또는 제2센서(103)에 의해 감지될 수 있는 영역으로 형성되고, 제1센서(101)에 의해 감지될 수 있는 부분과 제2센서(103)에 의해 감지될 수 있는 부분이 소정의 간격(D)을 두고 형성된다.In addition, FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a third zone, which is an area that can be detected by the first sensor and the second sensor, according to an embodiment of the present invention. 101 or an area that can be detected by the second sensor 103, and a part that can be detected by the first sensor 101 and a part that can be detected by the second sensor 103 are predetermined. It is formed at intervals D.

여기서 소정의 간격(D)은 소동물 등의 주위 물체(5)의 크기 이상이 되도록 형성된다. 즉, 프레넬 렌즈 어레이(10) 또는 미러 어레이(15)에 포함되는 작은 렌즈 또는 미러가 제1센서(101)에 의해 감지될 수 있는 부분과 제2센서(103)에 의해 감지될 수 있는 부분이 소정의 간격(D)을 두고 형성되도록 프레넬 렌즈 어레이(10) 또는 미러 어레이(15) 상에 형성된다.The predetermined distance D is formed to be equal to or larger than the size of the surrounding object 5 such as a small animal. That is, a portion of the small lens or mirror included in the Fresnel lens array 10 or the mirror array 15 may be detected by the first sensor 101 and a portion that may be detected by the second sensor 103. It is formed on the Fresnel lens array 10 or the mirror array 15 so as to be formed at a predetermined interval D.

또한, 제3구역 내지 제5구역의 감지 영역에서는 기어서 이동하는 사람(3)을 감지할 수 있다. 즉, 사람(3)이 기어서 이동하는 경우에 감지 구역인 제3구역 내지 제5구역을 통해서 제1센서(101) 및 제2센서(103)가 사람(3)의 적외선을 감지하고, 제어부(300)가 사람(3)의 침입이 있는 것으로 판단한다.In addition, the sensing region of the third to fifth zones may detect a person 3 moving by crawling. That is, when the person 3 is crawled and moved, the first sensor 101 and the second sensor 103 detect infrared rays of the person 3 through the third zone to the fifth zone, which are detection zones, and the controller ( 300 determines that there is an invasion of the person 3.

이상에서 살펴본 도 5 내지 도 7의 감지 구역은 하나 이상의 감지 구간을 포함할 수 있고(도 5 내지 도 7에서는 각 감지 구역이 5개의 감지 구간을 포함하는 형태로 도시되어 있다), 각 감지 구역의 크기도 사용되는 환경에 따라 가변될 수 있다.5 to 7 described above may include one or more detection zones (each detection zone is illustrated in the form of five detection zones in FIGS. 5 to 7), and The size may also vary depending on the environment used.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치(1)의 작동 과정을 도 8에 도시된 순서도를 통해 설명한다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 열선 감지기를 이용한 물체 감지 방법을 도시한 순서도이다.Next, an operation process of the object detecting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 8. 8 is a flowchart illustrating a method of detecting an object using a heat ray detector according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 물체 감지 장치(1)의 감지 영역을 제1구역 내지 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 집광한다(200). 이러한 집광 과정은 프레넬 렌즈 어레이(10) 또는 미러 어레이(15)를 통해 수행된다. 다음으로, 집광된 적외선을 두 개의 센서(101, 103)를 포함하는 감지부(100)를 통해 감지한다(210). 이렇게 감지된 적외선 신호는 초전형 센서(200)를 통해 전기적 신호로 변경된다(220). 그 다음, 변환된 전기적 신호를 기초로 두 개의 센서(101, 103)에 적외선 신호가 감지된 것인지를 판단한다(230). 만약 두 개의 센서(101, 103)에서 모두 적외선이 감지된 것이라고 판단되면 물체 감지 장치(1)의 감지 영역 내에 있는 감지 대상 물체가 사람(3)이라고 판단한다(240, 250). 만약 두 개의 센서(101, 103)에서 적외선 신호가 감지되지 않거나 어느 하나의 센서에서 적외선 신호가 감지되면 물체 감지 장치(1)의 감지 영역 내에 있는 감지 대상 물체가 주위 물체(5)라고 판단한다(240, 260).First, the detection region of the object detecting apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is divided into first to third zones to condense infrared rays emitted from the sensing target object (200). This condensing process is performed through the Fresnel lens array 10 or the mirror array 15. Next, the collected infrared rays are detected through the detector 100 including two sensors 101 and 103 (210). The detected infrared signal is converted into an electrical signal through the pyroelectric sensor 200 (220). Next, it is determined whether an infrared signal is detected by the two sensors 101 and 103 based on the converted electrical signal (230). If it is determined that both infrared rays are detected by the two sensors 101 and 103, it is determined that the sensing target object in the sensing area of the object detecting apparatus 1 is the person 3 (240 and 250). If an infrared signal is not detected by the two sensors 101 and 103 or an infrared signal is detected by one of the sensors, it is determined that the sensing target object in the sensing area of the object detecting apparatus 1 is the surrounding object 5 ( 240, 260).

만약 감지 영역 내에 있는 감지 대상 물체가 사람(3)이라고 판단되면 사람(3)의 침입이 있는 것으로 판단하여 경보를 발생시키고, 다시 감지 영역 내에 감지 대상 물체가 있는지 여부를 판단하는 과정인 단계 200으로 복귀한다(270). 만약 감지 영역 내에 감지 대상 물체가 없거나 감지 대상 물체가 소동물 등의 주위 물체(5)라고 판단되면, 다시 감지 영역 내에 감지 대상 물체가 있는지 여부를 판단하는 과정인 단계 200으로 복귀한다.If it is determined that the object to be detected in the detection area is the person 3, it is determined that there is an invasion of the person 3, and an alarm is generated. Return 270. If there is no object to be detected in the detection area or the object to be detected is a surrounding object 5 such as a small animal, the process returns to step 200 which is a process of determining whether there is an object to be detected in the detection area.

3 :　사람 5 : 주위 물체
10 : 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array) 15 : 미러 어레이(mirror array)
100 : 감지부 200 : 초전형 센서
300 : 제어부 400 : 경보 발생기3: person 5: surrounding objects
10: fresnel lens array 15: mirror array
100: detection unit 200: pyroelectric sensor
300: control unit 400: alarm generator

Claims (8)

감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 감지하는 제1센서와 제2센서를 포함하는 감지부;
감지 영역을 상기 제1센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 상기 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 상기 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 집광하는 프레넬 렌즈 어레이(fresnel lens array);
상기 감지부에서 감지된 적외선 신호에 따른 온도 변화를 더 감지하여 전기적 신호로 변환하는 초전형 센서;
상기 초전형 센서를 통해 상기 적외선 신호의 온도 변화를 더 감지하여 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 제1센서 및 제2센서에서 적외선이 감지된 것이면 상기 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 상기 제1센서나 제2센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 상기 감지 대상 물체를 주위 물체인 소동물과 로봇 청소기중 적어도 하나로 판단하는 제어부;
상기 제어부에서 상기 감지 대상 물체를 사람으로 판단한 경우에, 경보를 외부로 전달하는 경보 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치.
A detector including a first sensor and a second sensor to detect infrared rays emitted from the sensing target object;
The detection zone is divided into a first zone that can be detected by the first sensor, a second zone that can be detected by the second sensor, and a third zone that can be detected by the first sensor and the second sensor. A fresnel lens array for collecting infrared light emitted from the sensing object;
A pyroelectric sensor that detects a change in temperature according to the infrared signal detected by the detector and converts it into an electrical signal;
Further detecting the temperature change of the infrared signal through the pyroelectric sensor, if the infrared light is detected by the first sensor and the second sensor, the object to be detected is determined as a person, and the first A controller configured to determine the sensing object as at least one of a small animal and a robot cleaner that are surrounding objects when infrared light is detected by either the sensor or the second sensor;
And an alarm generator for transmitting an alarm to the outside when the controller determines that the object to be detected is a person.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 감지하는 제1센서와 제2센서를 포함하는 감지부;
감지 영역을 상기 제1센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 상기 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 상기 제1센서 및 제2센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 반사시켜 집광하는 미러 어레이(mirror array);
상기 감지부에서 감지된 적외선 신호에 따른 온도 변화를 더 감지하여 전기적 신호로 변환하는 초전형 센서;
상기 초전형 센서를 통해 상기 적외선 신호의 온도 변화를 더 감지하여 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 제1센서 및 제2센서에서 적외선이 감지된 것이면 상기 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 상기 제1센서나 제2센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 상기 감지 대상 물체를 주위 물체인 소동물과 로봇 청소기중 적어도 하나로 판단하는 제어부;
상기 제어부에서 상기 감지 대상 물체를 사람으로 판단한 경우에, 경보를 외부로 전달하는 경보 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열선 감지기를 이용한 물체 감지 장치.
A detector including a first sensor and a second sensor to detect infrared rays emitted from the sensing target object;
The detection zone is divided into a first zone that can be detected by the first sensor, a second zone that can be detected by the second sensor, and a third zone that can be detected by the first sensor and the second sensor. A mirror array reflecting and condensing infrared rays emitted from the sensing object;
A pyroelectric sensor that detects a change in temperature according to the infrared signal detected by the detector and converts it into an electrical signal;
Further detecting the temperature change of the infrared signal through the pyroelectric sensor, if the infrared light is detected by the first sensor and the second sensor, the object to be detected is determined as a person, and the first A controller configured to determine the sensing object as at least one of a small animal and a robot cleaner that are surrounding objects when infrared light is detected by either the sensor or the second sensor;
And an alarm generator for transmitting an alarm to the outside when the controller determines that the object to be detected is a person.
감지 영역을 하나의 센서에 의해 감지될 수 있는 제1구역, 다른 하나의 센서에 의해 감지될 수 있는 제2구역, 상기 두 개의 센서에 의해 감지될 수 있는 제3구역으로 나누어 감지 대상 물체에서 나오는 적외선을 집광시키거나 반사시켜 집광하고;
상기 집광된 적외선을 두 개의 센서로 감지하고;
상기 감지된 적외선 신호의 온도 변화를 더 감지하여 전기적 신호로 변환하고;
상기 적외선 신호의 온도 변화를 더 감지하여 변환된 전기적 신호를 기초로 상기 두 개의 센서에서 적외선이 감지된 것이면 상기 감지 대상 물체를 사람으로 판단하고, 상기 두 개의 센서 중 어느 하나에서 적외선이 감지된 것이면 상기 감지 대상 물체를 주위 물체인 소동물과 로봇 청소기중 적어도 하나로 판단하고;
상기 감지 대상 물체를 사람으로 판단한 경우에, 경보를 외부로 전달하는 것을 특징으로 하는 열선 감지기를 이용한 물체 감지 방법.
The detection zone is divided into a first zone that can be detected by one sensor, a second zone that can be detected by another sensor, and a third zone that can be sensed by the two sensors. Condense or reflect infrared light;
Detecting the collected infrared rays with two sensors;
Further detecting a temperature change of the sensed infrared signal and converting it into an electrical signal;
If the infrared rays are detected by the two sensors based on the electric signal converted by further sensing the temperature change of the infrared signal, the object to be detected is determined as a person, and when the infrared rays are detected by any one of the two sensors. Determining the sensing object as at least one of a small animal and a robot cleaner as surrounding objects;
When the object to be detected is determined as a human, an object detection method using a hot wire detector, characterized in that for transmitting an alarm to the outside.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09101376A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Opt Kk Passive type infrared human body detection device
JP2001108759A (en) * 1999-10-08 2001-04-20 Matsushita Electric Works Ltd Human body detector

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