KR101990316B1 - 다중 파장 대역 감시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중파장대역을 이용한 감시 장치에 관한 것으로, 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 상기 제 1 내지 제 3 광원에 PWM 방식으로 전원을 공급하는 PWM부, 상기 PWM부가 상기 제 1 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 1 스위치, 상기 PWM부가 상기 제 2 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 2 스위치, 상기 PWM부가 상기 제 3 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 3 스위치를 포함하는 조명 모듈; 적외선 광을 수신하여 적외선 광에 대응한 영상 신호를 출력하는 영상 모듈; 상기 영상 모듈이 상기 적외선 광을 수신하는 경로 상에 설치되며 착탈 가능한 필터; 및 제 1 장주기 동기신호를 영상 모듈로 출력하고, 제 2 장주기 동기신호를 조명 모듈로 출력하는 동기 신호 제어부를 포함하고, 상기 제 1 장주기 동기신호 및 상기 제 2 장주기 동기신호는 동시에 출력되며 상기 제 1 장주기 동기신호를 수신하는 것에 동기화되어 상기 영상 모듈은 카메라 구동 신호를 출력하는 것에 의해 상기 영상 모듈을 구동하며 상기 카메라 구동신호의 출력이 중단되는 것에 동기화되어 상기 제 2 장주기 동기신호의 상기 조명 모듈로의 출력은 중단되며, 상기 조명 모듈은 상기 제 2 장주기 동기신호를 수신하는 동안 PWM 방식으로 상기 제 1 내지 제 3 광원 중 선택된 어느 하나의 광원에 전원을 공급한다.

Description

다중 파장 대역 감시 장치{MULTI-WAVELENGTH SURVEILLANCE DEVICE}
본 발명은 다중 파장 대역을 이용한 감시 장치에 관한 것이다.
기존 감시 장치는 사람의 시각으로 사물을 인식하기 어려운 환경 예를 들어, 야간, 안개 낀 상황, 화재 상황에서 사람이 사물을 인식하는 것을 보조하기 위해 감시 시스템을 사용하였다.
화재 발생시, 발화하는 물질에 따라 화염을 통해 방출되는 적외선 파장대는 상이하다. 따라서, 화재 상황에 감시 장치가 적용되기 위해서, 화재 현장에 따른 적절한 파장대의 선택이 필요하다.
아울러, 화재 상황에 적용되는 감시 장치는 휴대용이 적합하다. 따라서, 최대한 저전력 소모형으로 감시 장치가 제작되는 것이 바람직하다.
다만, 종래기술은 화재 상황에 필요한 다중 파장 대역 감시 기능 및 저전력 소모에 대한 해결책을 제시하지 못하였다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
- 한국등록특허 제1015082900000호(공고일: 2015.04.07., 발명의 명칭: 주야간 감시 장치 및 그를 이용한 수상 감시시스템)
- 한국등록특허 제1005668920000호(공고일: 2006.03.31., 발명의 명칭: 영상 신호의 밝기 측정을 이용한 감시 카메라의주간/야간모드 동작장치 및 동작방법)
본 발명은 다중 파장 대역 감시가 가능한 다중 파장 대역 감시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 저전력 소모 기능을 가지는 다중 파장 대역 감시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감시 장치는 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 상기 제 1 내지 제 3 광원에 PWM 방식으로 전원을 공급하는 PWM부, 상기 PWM부가 상기 제 1 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 1 스위치, 상기 PWM부가 상기 제 2 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 2 스위치, 상기 PWM부가 상기 제 3 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 3 스위치를 포함하는 조명 모듈; 적외선 광을 수신하여 적외선 광에 대응한 영상 신호를 출력하는 영상 모듈; 상기 영상 모듈이 상기 적외선 광을 수신하는 경로 상에 설치되며 착탈 가능한 필터; 및 제 1 장주기 동기신호를 영상 모듈로 출력하고, 제 2 장주기 동기신호를 조명 모듈로 출력하는 동기 신호 제어부를 포함하고, 상기 제 1 장주기 동기신호 및 상기 제 2 장주기 동기신호는 동시에 출력되며 상기 제 1 장주기 동기신호를 수신하는 것에 동기화되어 상기 영상 모듈은 카메라 구동 신호를 출력하는 것에 의해 상기 영상 모듈을 구동하며 상기 카메라 구동신호의 출력이 중단되는 것에 동기화되어 상기 제 2 장주기 동기신호의 상기 조명 모듈로의 출력은 중단되며, 상기 조명 모듈은 상기 제 2 장주기 동기신호를 수신하는 동안 PWM 방식으로 상기 제 1 내지 제 3 광원 중 선택된 어느 하나의 광원에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 영상 모듈이 광을 수신하는 경로 상에 설치된 PD(Photo Diode); 상기 PD에 의해 검출되는 화염이 방출하는 적외선 광의 세기를 단파장대(760 ~ 2000 nm), 중파장대(2000 ~ 4000 nm), 장파장대(4000 ~ 10000 nm)로 구분하여 계측하는 광파워 취득부; 상기 광파워 취득부에 의해 계측된 단파장대, 중파장대, 장파장대 적외선 광의 세기 중 가장 크기가 작은 파장대에 대응한 파장대의 광을 출력하는 광원을 상기 제 1 내지 제 3 광원에서 선택하고, 선택된 광원의 식별정보를 포함하는 광원 선택 신호를 상기 조명 모듈에 제공하는 광원 선택부를 더 포함하고, 상기 조명 모듈은 상기 광원 선택부에 의해 선택된 광원에만 전원을 공급하여 감시용 적외선 광을 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 광원 선택부에 의해 선택된 광원에 공급되는 전원의 듀티 레이트를 결정하는 출력 조정부를 더 포함하고, 상기 광원 선택부는 광원의 듀티 레이트를 아래의 수학식에 따라 산출하고,
광원의 듀티 레이트 = 기본 듀티 레이트 + 부가 듀티 레이트
상기 광원 선택부는 부가 듀티 레이트를 아래의 수학식에 따라 산출하며,
부가 듀티 레이트 = 단위 듀티 레이트 * 구간 지수
상기 구간 지수는 상기 광파워 취득부에 의해 계측된 단파장대, 중파장대, 장파장대 적외선 광의 세기 중 가장 크기가 작은 파장대에 대응한 파장대의 적외선 광의 세기가 상기 제 1 내지 제 3 광원에 기 설정된 듀티 레이트의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 중 어느 구간에 속하는지를 식별하는 구간 식별 번호인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같이, 카메라 구동 신호 동안에만 광원 구동 신호가 출력되도록 하는 것에 의해 감시 장치에서 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 파장 대역 감시 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 파장 대역 감시 장치를 제어하기 위한 동기신호 및 구동신호의 타이밍도를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 파장 대역 감시 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 파장 대역 감시 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 파장 대역 감시 장치를 제어하기 위한 동기신호 및 구동신호의 타이밍도를 나타낸다. 이하에서, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다.
도 1을 참조하면, 감시 장치(1)는 전원 공급 모듈(100), 동기 신호 제어부(200), 영상 모듈(300), 조명 모듈 설정부(400), 조명 모듈(600)을 포함할 수 있다.
전원 공급 모듈(100)은 외부 전원(예를 들어, 2.5V, 10A)을 입력 받고, 이를 사용해 조명 모듈(600), 동기 신호 제어부(200), 영상 모듈(300), 조명 모듈 설정부(400) 각각의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이때, 조명 모듈(600), 동기 신호 제어부(200), 영상 모듈(300), 조명 모듈 설정부(400)의 동작 전원에 부합되게 변환되어 공급될 수 있다.
동기 신호 제어부(200)는 제 1 장주기 동기신호를 영상 모듈(300)로 출력할 수 있다. 동기 신호 제어부(200)는 제 2 장주기 동기신호를 조명 모듈(600)로 출력할 수 있다. 동기 신호 제어부(200)는 영상 모듈(300)로부터 카메라 구동 신호를 수신할 수 있다.
영상 모듈(300)은 영상 획득부(310) 및 카메라 소자(320)를 포함할 수 있다.
카메라 소자(320)는 영상 광학계(520) 및 필터(530)를 통해 수집되는 적외선광을 센싱할 수 있다. 카메라 소자(320)는 CCD(Charge Coupled Device)로 형성될 수 있다. 영상 획득부(310)는 카메라 소자(320) 상의 CCD 출력 신호를 기반으로 영상을 생성하여 출력할 수 있다. 영상 모듈(300)은 제 1 장주기 동기신호의 상승 에지에 동기화되어 온(on)되며 기 설정된 노출시간 동안 온될 수 있다. 영상 모듈(300)은 제 1 장주기 동기신호를 수신하는 것에 동기화되어 카메라 구동신호를 영상 모듈(300) 내부적으로 생성하여 영상 획득부(310) 및 카메라 소자(320)에 제공할 수 있다. 카메라 구동신호를 수신한 영상 획득부(310) 및 카메라 소자(320)는 카메라 구동신호가 온인 동안 적외선광을 수집하고 그 수집된 적외선광을 이용해 1 프레임의 영상을 생성할 수 있다. 이 같은 동작을 기 설정된 주기로 반복하는 것에 의해 연속적인 영상을 생성하여 유저에게 제공할 수 있다. 카메라 구동신호는 제 1 장주기 동기신호의 상승에지에 동기화되어 온될 수 있다. 카메라 구동신호는 온됨과 동시에 동기 신호 제어부(200)에 제공될 수 있다.
조명 모듈(600)은 PWM부(610), 스위치 제어부(620), 제1 내지 제3광원(631, 632, 633), 제1 내지 제3스위치(S1, S2, S3)를 포함할 수 있다.
PWM부(610)는 제1 내지 제3광원(631, 632, 633) 중 선택된 어느 하나의 광원에 PWM 방식으로 광원 구동신호를 제공하는 것에 의해 광원이 적외선광을 출력하도록 할 수 있다. PWM부(610)는 제 2 장주기 동기신호의 상승 에지에서 동기화되어 광원 구동신호를 제1 내지 제3광원(631, 632, 633) 중 선택된 어느 하나의 광원으로 출력할 수 있다. 그리고, PWM부(610)는 카메라 구동 신호의 하강 에지에 동기화되어, 광원 구동신호의 출력을 중단할 수 있다. 이를 위해, 동기 신호 제어부(200)는 제 2 장주기 동기신호를 PWM부(610)로 출력한 후 지속적으로 카메라 구동 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 동기 신호 제어부(200)는 카메라 구동 신호의 하강 에지에 동기화되어 제 2 장주기 동기신호의 출력레벨을 하이에서 노우레벨로 변경할 수 있다. 도 2을 참조하면, 제 1 장주기 동기 신호와 제 2 장주기 동기 신호가 출력되는 타이밍은 상호 동일하도록 동기화될 수 있다. 그리고, 카메라 구동신호는 제 1 장주기 동기신호의 상승에지에서 동기화되어 하이 레벨로 출력되고, 영상 모듈(300)에서 자체적으로 설정된 1회 노출시간이 경과하면 카메라 구동신호의 출력을 중단하도록 설정될 수 있다. 제 2 장주기 동기신호는 카메라 구동신호와 별개로 제 1 장주기 동기신호와 동일한 타이밍에 PWM부(610)로 출력되고, 카메라 구동신호에 의해 동기화되어 PWM부(610)로의 출력이 중단될 수 있다. PWM부(610)는 제 2 장주기 동기신호를 공급 받은 동안 PWM 방식으로 광원 구동 신호를 출력할 수 있으며, 광원 구동 신호는 제 2 장주기 동기신호를 수신하는 동안 일정한 듀티 레이트(Duty Rate)를 가질 수 있다. 여기서, 듀티 레이트는 ‘광원 구동신호가 한 주기 동안 온되는 시간(T3-1)/광원 구동신호 한주기(T3))*100'일 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, PWM부(610)는 후술하는 출력 조정부(430)가 제공하는 듀티 레이트 값에 일치하는 듀티 레이트로 광원 구동 신호를 출력할 수 있다.
제1스위치(S1)는 PWM부(610)가 제1광원(631)에 광원 구동신호를 출력하는 라인 상에 설치되어 온/오프를 통해 제1광원(631)에의 광원 구동신호의 공급을 단속할 수 있다. 제2스위치(S2)는 PWM부(610)가 제2광원(632)에 광원 구동신호를 출력하는 라인 상에 설치되어 온/오프를 통해 제2광원(632)에의 광원 구동신호의 공급을 단속할 수 있다. 제3스위치(S1)는 PWM부(610)가 제3광원(633)에 광원 구동신호를 출력하는 라인 상에 설치되어 온/오프를 통해 제3광원(633)에의 광원 구동신호의 공급을 단속할 수 있다. 스위치 제어부(620)는 후술하는 광원 선택부(420)로부터 광원 선택 신호를 수신하고 광원 선택부(420)에 의해 선택된 광원에 대응한 스위치 만을 온시키고 광원 선택부(420)에 의해 선택되지 않은 광원에 대응한 스위치는 오프시킬 수 있다. 스위치 제어부(620)는 제 2 장주기 동기 신호의 수신 타이밍에 동기화되어 스위치의 온/오프 동작을 제어할 수 있다.
적외선 파장대는 단파장대(760 ~ 2000 nm), 중파장대(2000 ~ 4000 nm), 장파장대(4000 ~ 10000 nm)로 구분될 수 있다. 제1광원(631)은 단파장대 중 특정 파장대의 적외선광을 발광하고, 제2광원(632)은 중파장대 중 특정 파장대의 적외선광을 발광하고, 제3광원(633)은 장파장대 중 특정 파장대의 적외선광을 발광할 수 있다. 제1광원(631), 제2광원(632), 제3광원(633)은 면발광레이저(VCSEL) 다이오드, LED, 에지발광레이저(EEL) 다이오드 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 도달 거리가 길고 필터링 특성 및 스펙클 현상이 양호만 면발광레이저 다이오드로 형성되는 것이 바람직하다.
조명 모듈 제어부(400)는 광파워 취득부(410), 광원 선택부(420), 출력 조정부(430), 알람부(440)를 포함할 수 있다.
광파워 취득부(410)는 PD(Photo Diode)로부터 영상 광학계(520) 및 필터(530)를 통과한 적외선 광을 수집할 수 있다. 여기서, 조명광학계(510) 및 영상광학계(520)는 렌즈로 형성될 수 있다. 필터(530)는 감시 장치(1)에 착탈될 수 있는 모듈 타입으로 제작될 수 있다. 적외선 파장대는 단파장대(760 ~ 2000 nm), 중파장대(2000 ~ 4000 nm), 장파장대(4000 ~ 10000 nm)로 구분될 수 있다. 이때, 필터(530)는 단파장대(760 ~ 2000 nm) 중 특정 대역 필터링 용 대역 필터, 중파장대(2000 ~ 4000 nm) 중 특정 대역 필터링 용 대역 필터, 장파장대(4000 ~ 10000 nm) 중 특정 대역 필터링 용으로 각각 별개로 구비될 수 있다. 유저는 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터를 순차로 감시 장치(1)에 접속하면서 광파워 취득부(410)를 통해 적외광의 크기를 PD의 센싱값을 토대로 계측할 수 있다. 이때, 유저 인터페이스(700)를 통해 어떤 파장대용 대역필터가 감시 장치(1)에 접속되는지 광파워 취득부(410)가 인지할 수 있다. 광파워 취득부(410)가 광파워를 계측하는 동안에, 조명 모듈을 통한 적외선 광의 조사를 하지 않고, 화염 상의 적외선 광 만이 PD에 의해 센싱될 수 있다. 광파워 취득부(410)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기가 각각 계측될 수 있다.
이때, 광원 선택부(420)는 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대를 선택할 수 있다. 그리고, 그 선택된 적외선 파장대(상기 단파장대, 중파장대, 장파장대 중 상기 광원 선택부에 의해 선택된 어느 하나)에 대응한 광원을 제1 내지 제3 광원(631, 632, 633)에서 선택할 수 있다. 그리고, 광원 선택부(420)는 선택된 광원의 식별정보를 포함하는 광원 선택 신호를 스위치 제어부(620)에 제공할 수 있다. 스위치 제어부(620)는 광원 선택 신호 상에서 선택된 광원에 대응한 스위치는 온시키고, 선택되지 않은 광원에 대응한 스위치는 오프시킬 수 있다.
출력 조정부(430)는 광원 선택부(420)에 의해 선택된 광원의 출력을 정할 수 있다. 이때, 출력 조정부(430)는 선택된 광원의 듀티 레이트를 정할 수 있다. 광원의 듀티 레이트는 다음의 수학식을 통해 산출될 수 있다.
광원의 듀티 레이트 = 기본 듀티 레이트 + 부가 듀티 레이트
여기서, 기본 듀티 레이트는 예를 들어, 40 %일 수 있다.
부가 듀티 레이트는 다음의 수학식에 따라 산출될 수 있다.
부가 듀티 레이트 = 단위 듀티 레이트 * 구간 지수
여기서, 단위 듀티 레이트는 예를 들어, 10 %일 수 있다. 여기서, 구간 지수는 다음과 같은 테이블에 의해 선택될 수 있다.
구간 지수 구간 별 광의 세기
1 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 10 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 미만
2 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 10 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 ~ 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 20 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기
3 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 20 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 ~ 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 30 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기
4 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 30 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 ~ 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 40 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기
5 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 40 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 ~ 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 50 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기
6 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 50 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 ~ 광원 선택부(420)에 의해, 단파장대용 대역 필터, 중파장대용 대역필터, 장파장대용 대역필터에 대응한 화염의 적외선 광의 크기 중 가장 크기가 작은 것에 대응한 적외선 파장대의 적외선 광의 세기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 60 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기
출력 조정부(430)는 상기와 같이, 광원 선택부(420)에 의해 선택된 광원의 듀티 레이트를 선택된 광원에 대응한 파장대의 화염의 크기를 고려하여 결정할 수 있다.
출력 조정부(430)가 상기와 같은 방식으로 광원의 듀티 레이트를 산출하는 것에 의해, 화염에 의한 화염 너머 영상의 분해능이 저감되는 것을 방지할 수 있다.
출력 조정부(430)는 산출된 광원의 듀티 레이트를 PWM부(610)에 제공할 수 있다. PWM부(610)는 출력 조정부(430)로부터 수신한 듀티 레이트에 따라, 제 2 중주기 동기신호를 수신하는 동안 전원을 PWM 방식으로 광원에 제공할 수 있다.
광파워 취득부(410)는 감시 장치(1)가 구동되는 동안 지속적으로 PD를 통해 수신되는 적외선 광을 모니터링할 수 있다. 그리고, 알람부(440)는 수신되는 적외선 광의 크기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 100 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 보다 크다고 판단되면, 외부에 알람을 제공할 수 있다. 이는 수신되는 적외선 광의 크기가 광원(631, 632, 633)에 듀티 레이트 100 %의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 보다 큰 경우라면, 기본 듀티 레이트에 대응한 기본 분해능(화염 너머 영상의 기본 분해능)이 보장되지 않기 때문이다. 이 경우, 화염 너머의 영상에 대한 신뢰성이 떨어지므로, 필터(530)를 다른 파장대로 교체하거나 다른 대응책을 마련하여야 하기 때문에 알람부(440)가 알람을 제공한다.
본 발명은 상기와 같이, 카메라 구동 신호 동안에만 광원 구동 신호가 출력되도록 하는 것에 의해 감시 장치에서 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
본 발명은 다양한 화염 상황에 최적화된 필터링된 영상을 제공할 수 있어 화염 너머의 영상을 유저에게 최대한 선명하게 제공할 수 있다.
본 발명은 화염의 적외선 광의 크기에 따라 광원의 최적화된 광을 사용할 있어, 전원 소모를 최소화하면서 분해능이 보장된 영상을 제공할 수 있다.
본 발명은 실시간 화염에 대한 필터의 적합성을 평가하는 것에 의해 다양한 화염에 대한 대응책을 마련하게 할 수 있다.
1: 감시 장치
100: 전원 공급 모듈
200: 동기 신호 제어부
300: 영상 모듈
400: 조명 모듈 제어부
510: 조명 광학계
520: 영상 광학계
530: 필터
600: 조명 모듈

Claims (3)

  1. 제 1 광원, 제 2 광원, 제 3 광원, 상기 제 1 내지 제 3 광원에 PWM 방식으로 전원을 공급하는 PWM부, 상기 PWM부가 상기 제 1 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 1 스위치, 상기 PWM부가 상기 제 2 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 2 스위치, 상기 PWM부가 상기 제 3 광원에 전원을 공급하는 라인 상에 설치된 제 3 스위치를 포함하는 조명 모듈;
    적외선 광을 수신하여 적외선 광에 대응한 영상 신호를 출력하는 영상 모듈;
    상기 영상 모듈이 상기 적외선 광을 수신하는 경로 상에 설치되며 착탈 가능한 필터; 및
    제 1 장주기 동기신호를 영상 모듈로 출력하고, 제 2 장주기 동기신호를 조명 모듈로 출력하는 동기 신호 제어부를 포함하고,
    상기 제 1 장주기 동기신호 및 상기 제 2 장주기 동기신호는 동시에 출력되며
    상기 제 1 장주기 동기신호를 수신하는 것에 동기화되어 상기 영상 모듈은 카메라 구동 신호를 출력하는 것에 의해 상기 영상 모듈을 구동하며
    상기 카메라 구동신호의 출력이 중단되는 것에 동기화되어 상기 제 2 장주기 동기신호의 상기 조명 모듈로의 출력은 중단되며,
    상기 조명 모듈은 상기 제 2 장주기 동기신호를 수신하는 동안 PWM 방식으로 상기 제 1 내지 제 3 광원 중 선택된 어느 하나의 광원에 전원을 공급하고,
    상기 영상 모듈이 광을 수신하는 경로 상에 설치된 PD(Photo Diode);
    상기 PD에 의해 검출되는 화염이 방출하는 적외선 광의 세기를 단파장대(760 ~ 2000 nm), 중파장대(2000 ~ 4000 nm), 장파장대(4000 ~ 10000 nm)로 구분하여 계측하는 광파워 취득부;
    상기 광파워 취득부에 의해 계측된 단파장대, 중파장대, 장파장대 적외선 광의 세기 중 가장 크기가 작은 파장대에 대응한 파장대의 광을 출력하는 광원을 상기 제 1 내지 제 3 광원에서 선택하고, 선택된 광원의 식별정보를 포함하는 광원 선택 신호를 상기 조명 모듈에 제공하는 광원 선택부를 더 포함하고,
    상기 조명 모듈은 상기 광원 선택부에 의해 선택된 광원에만 전원을 공급하여 감시용 적외선 광을 출력하고,
    상기 광원 선택부에 의해 선택된 광원에 공급되는 전원의 듀티 레이트를 결정하는 출력 조정부를 더 포함하고,
    상기 출력 조정부는 광원의 듀티 레이트를 아래의 수학식에 따라 산출하고,

    광원의 듀티 레이트 = 기본 듀티 레이트 + 부가 듀티 레이트

    상기 광원 선택부는 부가 듀티 레이트를 아래의 수학식에 따라 산출하며,

    부가 듀티 레이트 = 단위 듀티 레이트 * 구간 지수

    상기 구간 지수는 상기 광파워 취득부에 의해 계측된 단파장대, 중파장대, 장파장대 적외선 광의 세기 중 가장 크기가 작은 파장대에 대응한 파장대의 적외선 광의 세기가 상기 제 1 내지 제 3 광원에 기 설정된 듀티 레이트의 전원을 인가하였을 때의 광의 세기 중 어느 구간에 속하는지를 식별하는 구간 식별 번호이고,
    상기 출력 조정부는 상기 산출된 광원의 듀티 레이트를 상기 PWM 부에 제공하고
    상기 PWM 부는 상기 출력 조정부로부터 수신한 듀티 레이트에 따라 상기 제 2 장주기 동기신호를 수신하는 동안 전원을 PWM 방식으로 광원에 제공하고,
    상기 광파워 취득부는 광원에 전원이 공급되는 동안 지속적으로 상기 PD를 통해 수신되는 적외선 광을 모니터링하고,
    상기 PD를 통해 수신되는 적외선 광의 크기가 광원에 듀티 레이트 100 %를 인가하였을 때의 광의 크기 보다 크다고 판단되면 알람을 제공하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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