KR102000702B1 - 진동에 강인한 먼지센서 - Google Patents

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Abstract

광산란 방식을 기반으로 하며, 진동센서가 출력하는 진동강도가 일정 수준 이상이면 상기 먼지센서의 동작을 멈추도록 하거나 또는 상기 먼지센서의 출력을 무시하도록 되어 있는 먼지센서를 공개한다.

Description

진동에 강인한 먼지센서{A dust sensor robust to vibration and shock}
본 발명은 먼지센서에 관한 것으로서, 특히 외부로부터의 충격 또는 진동의 영향을 최소화하는 구성을 포함하는 먼지센서에 관한 기술이다.
공기 중 미세입자농도를 측정하는 방법으로는 대표적으로 중량 포집법, 베타선 흡수법, 및 광산란법이 있다. 중량 포집법은 필터를 이용하여 미세먼지를 포집하여 분석하는 방법이며, 베타선 흡수법은 테이프처럼 시간에 따라 감기는 포집 테이프에 베타선을 쪼여 포집 전후의 농도를 측정하는 방법이며, 광산란법은 빛의 산란을 이용하여 미세먼지 입자를 측정하는 방식이다.
이중 중량 포집법과 베타선 흡수법을 통한 측정결과의 신뢰도가 높아 미세먼지 측정을 위한 표준 측정 방법으로 사용되지만, 광산란법과 달리 필터에 먼지를 포집하는 과정이 필요하다. 광산란법의 경우, 센서의 크기가 작고 저렴하며 필터로 먼지를 포집할 필요가 없어 간단히 데이터를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
구체적으로, 광산란 방식은 입자가 측정공간에 유입되어 발광부로부터의 직사광을 산란하면, 입자의 크기를 가지고 입자 사이즈를 결정하며, 입자의 사이즈별 개수농도를 측정하는 방식이다.
도 1은 종래기술에 따른 먼지센서의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
먼지센서는 하우징(미도시), 하우징 내부에 설치된 발광부(101), 수광부(121), 및 제2수광부(122)를 포함할 수 있다. 수광부(121) 및 제2수광부(122)는 광학센서부로서, 발광부(101)로부터의 직사광이 수광되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 발광부(101)와 수광부(121) 사이, 및 발광부(101)와 제2수광부(122) 사이에는, 수광부(121), 및 제2수광부(122)에 발광부(101)로부터의 직사광이 수광되는 것을 방지하기 위한 격벽이 각각 설치되어 있을 수 있다. 또는, 발광부(101)로부터의 직사광이 수광되지 않도록 하는 위치에 수광부(121) 및 제2수광부(122)를 배치할 수 있다.
하우징(미도시) 내부의 공간으로서 정의되는 측정공간에 먼지가 유입되면, 발광부(101)로부터 조사된 빛이 상기 먼지에 의해 산란된다. 이때, 산란된 빛은 수광부(121) 및/또는 제2수광부(122)로 향할 수 있다.
먼지는 그 직경에 따라 예컨대, 미세먼지 및 초미세먼지로 구분될 수 있다. 예컨대, 특정 제1직경을 갖는 먼지(예컨대, 미세먼지)(110)가 발광부(101)로부터의 직사광을 산란하면, 그 직사광의 진행방향에 대해서 특정한 제1각도(α)를 갖는 방향으로 가장 잘 산란이 된다. 따라서 제1직경을 갖는 먼지의 검출을 가장 효과적으로 하려면 수광부(121)의 광 수광축이 향하는 각도를 상기 제1각도를 따르도록 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 수광부(121)의 검출축이 상기 제1직경을 갖는 먼지에 의해 산란된 광이 진행하는 방향과 평행하도록 설치하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 특정 제2직경을 갖는 먼지(예컨대, 초미세먼지)가 발광부(101)로부터의 직사광을 산란하면, 그 직사광의 진행방향에 대해서 특정한 제2각도(β)를 갖는 방향으로 가장 잘 산란이 된다. 따라서 제2직경을 갖는 먼지의 검출을 가장 효과적으로 하려면 제2수광부(122)가 바라보는 각도를 상기 제2각도에 따르도록 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 제2센서의 검출축이 상기 제2직경을 갖는 먼지에 의해 산란된 광이 진행하는 방향과 평행하도록 설치하는 것이 바람직할 수 있다.
광산란 방식과 관련된 선행특허로서, 한국등록특허 '10-1063966'(이하, 선행특허 1), 한국등록특허 '10-1264075'(이하, 선행특허 2)가 있다.
상기 선행특허 1은 실시간 분진측정장치에 관한 것으로서, 먼지가 지나는 영역에 빛을 조사하여 그 먼지에 산란된 빛 에너지를 측정하여 먼지의 개수농도와 크기분포를 측정하고 그 먼지에 대한 밀도를 적용하여 먼지의 크기분포와 농도를 실시간으로 측정할 수 있다. 선행특허 1은 ① 측정공간의 내부로 공기가 흡입되는 흡입구와, 측정공간의 내부를 통과한 공기가 배출되는 배출구를 갖는 측정챔버, ② 상기 측정챔버의 측정공간의 내부로 빛을 조사하도록 구비된 광원부, ③ 상기 광원부로부터 조사되어 상기 측정공간의 내부를 지나는 공기에 포함된 먼지에 의해 산란된 빛을 감지하여 그 광량에 따른 전기적 신호를 발생시키는 광검출부, ④ 상기 광검출부에 의해 검출된 전기적 신호의 크기와 빈도로부터 먼지의 크기분포와, 그 크기별 개수농도를 산출하는 연산부, ⑤ 상기 측정챔버의 흡입구로 공기가 유입되어 측정공간을 통과하여 배출구로 배출되도록 공기의 유동을 형성하기 위한 펌프를 포함하며, ⑥ 상기 연산부는 산출된 개수농도와 먼지의 밀도로부터 무게농도를 산출하도록 되어 있는 구성을 포함한다.
선행특허 2는 선행특허 1의 구성 중 ②번에 대하여, 측정챔버의 측정공간의 내부로 다른 파장의 빛을 각각 조사하도록 구비된 복수의 광원부, ③번에 대하여, 상기 복수의 광원부에 대응하는 복수의 광검출부 구성에 차이가 있으며, 복수의 광제거부, 및 복수의 미러를 더 포함한다는 점에서 선행특허 1과 차이가 있다.
예컨대 차량에 먼지센서를 설치하는 경우, 차량이 운행될 때 발생하는 진동에 의해 먼지의 산란각이 달라질 수 있다. 즉, 먼지센서에 대한 진동이 발생하지 않는 경우에는 특정 직경을 갖는 먼지에 의해 산란광이 향하는 방향은 일정한 경향이 있지만, 먼지센서에 대한 진동이 발생하면 특정 직경을 갖는 먼지에 의한 산란광의 진행방향이 랜덤하게 변화할 수 있다는 문제가 있다. 이는 곧 먼지센서의 정확도에 영향을 미친다.
따라서 본 발명에서는 상술한 문제를 해결하기 위하여 정확한 먼지의 크기분포 및 농도를 측정하기 위한 먼지센서를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 관점에 따라 먼지에 의해 산란된 산란광을 이용하여 상기 먼지의 양을 측정하는 광산란 기반의 먼지센서를 제공할 수 있다. 상기 먼지센서는, 하우징(50), 상기 하우징에 설치된 발광부(101), 상기 하우징에 설치된 수광부(121), 진동센서(2), 및 상기 수광부로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서로부터의 제2출력신호를 수신하며, 상기 제1출력신호를 기초로 상기 먼지의 양을 결정하는 처리부(150)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 처리부는, 상기 제2출력신호의 대푯값이 미리 결정된 값 이상인 시구간의 적어도 일부 동안, 상기 수광부의 동작을 중지시키거나 또는 상기 수광부로부터의 제1출력신호를 무효화 처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 먼지센서는 습도센서를 더 포함하며, 상기 처리부는, 상기 제1출력신호의 값을 상기 습도센서의 출력값에 따라 보상하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 처리부는, 상기 습도센서가 출력한 습도가 미리 결정된 기준 습도보다 높은 경우에, 상기 제1출력신호가 나타내는 먼지의 농도값을 증가시켜 교정하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 먼지센서는 온도센서를 더 포함하며, 상기 처리부는, 상기 제1출력신호의 값을 상기 온도센서의 출력값에 따라 보상하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 하우징에 설치된 충격완화부를 더 포함하며, 상기 먼지센서는 상기 충격완화부를 통해 상기 먼지센서가 설치되는 장치에 결합되며, 상기 충격완화부는 상기 먼지센서가 설치되는 장치로부터 상기 먼지센서에게 충격 또는 진동이 가해지는 경우 상기 충격 또는 진동을 완화하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 충격완화부는 용수철 및 댐퍼를 포함할 수 있다.
이때, 상기 진동센서는 상기 하우징에 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따라 먼지에 의해 산란된 산란광을 이용하여 상기 먼지의 양을 측정하는 광산란 기반의 먼지측정장치를 제공할 수 있다. 이때, 상기 먼지측정장치는, 하우징(50), 상기 하우징에 설치된 발광부(101), 상기 하우징에 설치된 수광부(121), 및 진동센서(2)를 포함하는 먼지센서(1), 상기 수광부로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서로부터의 제2출력신호를 수신하며, 상기 제1출력신호를 기초로 상기 먼지의 양을 결정하는 처리부(150)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 처리부는, 상기 제2출력신호의 대푯값이 미리 결정된 값 이상인 시구간의 적어도 일부 동안, 상기 수광부의 동작을 중지시키거나 또는 상기 수광부로부터의 제1출력신호를 무효화 처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따라 하우징(50), 상기 하우징에 설치된 발광부(101), 상기 하우징에 설치된 수광부(121), 진동센서(2), 및 상기 수광부로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서로부터의 제2출력신호를 수신하며, 처리부(150)를 포함하는 먼지센서를 이용하여 먼지의 양을 측정하는 먼지측정방법을 제공할 수 있다. 상기 먼지측정방법은, 상기 처리부가 상기 제2출력신호의 대푯값이 미리 결정된 값 이상인 시구간의 적어도 일부 동안, 상기 수광부의 동작을 중지시키거나 또는 상기 수광부로부터의 제1출력신호를 무효화 처리하는 단계; 및 상기 처리부가 유효한 상기 제1출력신호를 기초로 상기 먼지의 양을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 움직임으로 인해 진동이 발생하였을 때, 진동센서로부터 측정된 진동값이 일정값을 넘어가면 측정을 하지 않거나, 또는 진동이 발생한 시구간에서 측정된 먼지센서의 값을 이용하지 않음으로써 정확한 먼지센서의 값을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 먼지센서의 일 측면에 부착된 완충기(용수철 및 댐퍼)를 통해 외부충격에 따른 먼지센서의 진동을 감소시킴으로써, 정확한 먼지센서의 값을 획득할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 먼지센서의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 먼지센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 먼지센서를 설명하기 위한 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 먼지센서의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 먼지센서를 설명하기 위한 블록 다이어그램이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 먼지센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 제시한 구조는 설명의 편의를 위한 것이며, 실제 각 부분의 배치는 실시예에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 먼지센서(1)는 먼지센서의 하우징 내부에 배치된 발광부(101)로부터 조사된 빛 중 상기 하우징 내부에 유입된 먼지에 의해 산란된 산란광을 측정하는 방식을 이용하는 광산란 기반의 먼지센서이다.
먼지센서(1)는 하우징(50), 하우징(50) 내에 배치된 발광부(101), 수광부(121), 처리부(150), 및 진동센서(2)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서는 먼지센서(1)가 상기 처리부(150)를 포함할 수 있다.
그러나 다른 실시예에서는 상기 처리부(150)가 먼지센서(1)와는 분리되어 제공될 수 있다. 이때, 처리부(150)는 먼지센서(1)와 유무선 통신채널을 통해 연결되어 있을 수 있다. 그리고 처리부(150)는 수광부(121)로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서(2)로부터의 제2출력신호를 유/무선으로 수신하도록 되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 진동센서(2)는 하우징(50)에 결합되어 있을 수 있다. 즉, 진동센서(2)는 먼지센서(1)의 일 구성요소일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 진동센서(2)는 먼지센서(1)와는 분리되어 있는 독립적인 장치로서 제공될 수도 있다. 그러나 이 경우에도 먼지센서(1)는 진동센서(2)에 가해지는 가속도와 동일한 가속도가 제공될 수 있도록 하는 위치, 예컨대 차량의 프레임에 제공될 수 있다. 이 경우 진동센서(2)와 처리부(150)는 유선 또는 무선으로 연결되어 양방향 통신 또는 단방향 통신이 이루어질 수 있다.
하우징(50)에는 먼지가 하우징(50) 내부의 측정공간에 출입이 가능하도록 입구(11) 및 출구(12)가 형성되어 있다. 다른 실시예에서는 입구(11) 및 출구(12)가 하나로 통합되어 출입구로서 기능할 수도 있다.
발광부(101)로부터의 조사광이 조사되면, 상기 조사광을 받는 먼지(110)에 의해 상기 조사광이 산란될 수 있다. 특정 크기의 먼지에 대하여, 상기 산란된 산란광의 주 광축은 상기 조사광의 주 광축에 대하여 일정 각도(α)를 가질 수 있다. 상기 산란광은 수광부(121)로 향할 수 있다. 상기 수광부(121)에 도달한 상기 산란광의 특징, 예컨대 상기 산란광의 강도를 하우징(50)에 유입된 먼지(110)의 양을 추정하여 측정할 수 있다.
발광부(101)에서 일정한 세기를 갖는 조사광이 발광되는 경우에, 수광부(121)에 도달한 산란광의 강도가 커질수록 하우징(50)에 유입된 먼지(110)의 양이 많은 것으로 결정할 수 있다. 반대로, 일정한 세기를 갖는 조사광이 발광되는 경우에, 수광부(121)에 도달한 산란광의 강도가 작을수록 하우징(50)에 유입된 먼지(110)의 양이 적은 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 발광부(101)에서 조사되는 상기 조사광의 강도 및 발광 시점은 상기 발광부(101)에 제공된 제어로직에 의해 조절될 수도 있다.
또는 다른 실시예에서, 발광부(101)는 전원이 제공되는 동안에는 언제나 항상 동일한 강도의 조사광을 출력하도록 되어 있을 수도 있다.
또는 또 다른 실시예에서, 발광부(101)에서 조사되는 상기 조사광의 강도 및 발광 시점은 구동부에 의해 결정될 수 있으며, 상기 구동부의 동작은 처리부(150) 또는 도시되지 않은 별도의 제어부에 의해 제어될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 처리부(150)는 하우징(50)에 결합되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 처리부(150)는 먼지센서(1)와는 분리되어 있는 독립적인 장치로 제공될 수도 있다. 이 경우 처리부(150)와 수광부(121)는 유선 또는 무선으로 연결되어 양방향 통신 또는 단방향 통신이 이루어질 수 있다.
처리부(150)는 수광부(121)에서 수광된 산란광의 양을 이용하여 하우징(50) 내에 유입된 먼지의 양을 결정할 수 있다. 여기서 상기 '양'은 단위부피 당 먼리량을 의미할 수 있다.
또한 처리부(150)는 진동센서(2)로부터의 진동출력을 수신하고 이를 이용하여 하우징(50)내에 유입된 먼지의 양에 관한 정보를 보정하거나 수정하는 등의 방식으로 가공할 수 있다.
예컨대, 먼지센서(1)가 차량 내부에 장착되는 어플리케이션에 있어서, 차량의 진동이 먼지센서(1)에게 전달될 수 있다. 이때, 먼지센서(1)의 일 측면에 부착되거나 또는 상기 차량의 다른 부분에 부착된 진동센서(2)는 상기 차량의 움직임에 따른 진동 및 충격을 감지하며, 상기 감지된 진동에 관한 정보를 처리부(150)에 제공할 수 있다.
상기 처리부(150)는 진동센서(2)로부터의 출력신호를 분석할 수 있다. 이때, 상기 출력신호의 진동강도가 미리 결정된 수준 이상이면 ① 먼지센서(1)의 동작을 멈추도록 하거나, 또는 ② 먼지센서(1)로부터의 출력신호를 무시할 수 있다. 즉, 처리부(150)는 진동센서(2)의 출력값을 기초로 먼지센서(1)로부터의 출력신호를 유효한 신호로 삼을 것인지 아니면 무효화시킬 것인지 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 먼지센서를 설명하기 위한 블록 다이어그램이다.
먼지센서(1)는 발광부(101), 수광부(121) 및 처리부(150)를 포함할 수 있다.
발광부(101) 및 수광부(121)는 각각 도 2에 나타낸 발광부(101) 및 수광부(121)와 동일할 수 있다.
처리부(150)는, 진동센서(2)로부터의 출력신호를 수신할 수 있다. 이때, 상기 출력신호에 의해 파악되는 진동강도가 미리 결정된 수준 이상인 시구간 동안에는, 처리부(150)가 수광부(121)의 동작을 멈추도록 처리할 수 있다. 상기 진동강도의 정의 및 측정하는 방식은 진동센서의 사용에 관한 다양한 종래기술로부터 차용할 수 있다.
예컨대, 상기 진동강도는 일정기간 수집된 진동정보의 피크-to-피크를 이용하여 정되거나, 또는 순간 가속도에 의해 정의되거나, 또는 일정시간 수집된 진동정보의 대푯값을 이용하여 정의될 수도 있다.
또는, 처리부(150)는, 진동센서(2)로부터 전달받은 출력신호에 의해 파악되는 진동강도가 미리 결정된 수준 이상인 시구간 동안에는 수광부(121)로부터의 출력신호를 무시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 먼지센서의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
상기 제1실시예는 진동센서로부터의 출력신호에 의해 파악되는 진동강도가 일정 수준 이상이면 수광부(121)의 동작을 멈추도록 하거나 또는 수광부(121)로부터의 출력을 무시하도록 함으로써 먼지센서의 정확도를 높일 수 있도록 하는 실시예이다.
도 4에 나타낸 제2실시예는 제1실시예의 구성에 외부충격에 따른 먼지센서의 진동을 감소시키기 위한 구성이 추가된 것이다.
제2실시예에서 먼지센서(1)는 용수철 및 댐퍼(damper, shock absorber)(3)를 포함하는 완충장치를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서 먼지센서(1)는 고정부재(7)를 더 포함할 수 있다. 먼지센서(1)의 하우징(50)과 고정부재(7)는 상기 용수철 및 댐퍼(3)에 의해 서로 연결되어 있을 수 있다.
먼지센서(1)는 먼지센서(1)가 장착되는 장치, 예컨대 차량에 설치된 마운트(301)에 고정부재(7)를 이용하여 설치될 수 있다.
용수철 및 댐퍼(3)는 외부충격이 발생했을 때에 또는 진동이 발생했을 때에, 즉, 먼지센서(1)가 가속되는 일부 상황에서 상기 외부충격 및 진동에 의한 영향을 감소시킬 수 있다.
이때, 용수철 및 댐퍼(3)는 고정부재(7)에 연결되는 제1연결지점(31) 및 먼지센서(1)에 연결되는 제2연결지점(32)을 포함할 수 있다.
제2실시예에서 진동센서(2)는 상기 먼지센서(1)의 하우징(50)에 설치되거나 또는 상기 제2연결지점(32)에 설치될 수 있다.
도 4에 나타낸 예에서 용수철 및 댐퍼(3)가 먼지센서(1)의 제1축 방향, 예컨대 z축 방향의 진동을 완화하는 위치에 제공되는데, 상기 제1축과 직교하는 다른 축 방향으로 방생된 진동을 완화하도록 하는 추가적인 용수철 및 댐퍼가 상기 먼지센서(1)의 하우징(50)에 더 제공될 수도 있다.
상술한 제1실시예 및 제2실시예에서, 진동센서(2)는 하우징(50)의 외면에 부착된 것으로 예를 들었으나, 다른 실시예에서 진동센서(2)는 하우징(50)의 내부에 설치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 먼지센서를 설명하기 위한 블록 다이어그램이다.
먼지센서(1)는 발광부(101), 수광부(121), 진동센서(2), 온도센서(4), 습도센서(5), 및 처리부(150)를 포함할 수 있다.
발광부(101), 수광부(121), 진동센서(2) 및 처리부(150)는 각각 도 3에 나타낸 발광부(101), 수광부(121), 진동센서(2) 및 처리부(150)와 동일할 수 있다.
도 5에 나타낸 처리부(150)는 다음과 같은 기능을 더 포함할 수 있다.
수광부(121)가 하우징의 일지점에 고정되어 있으므로, 먼지센서(1)는 실질적으로 제1직경을 갖는 먼지의 양을 측정하는 데에 특화되어 있을 수 있다. 그런데 만일 습도가 매우 높은 제1습도값을 갖는 상황이라면 상기 제1직경을 갖는 먼지들이 서로 뭉쳐서 그 유효크기가 증가할 수 있으며, 결국 상기 제1직경을 갖는 먼지들의 양이 줄어들 수 있다. 그 결과, 상기 제1습도값을 갖는 상황에서 수광부(121)가 검출하는 제1광량이, 상기 제1습도값보다 낮은 제2습도값를 갖는 건조한 상황에서 수광부(121)가 검출하는 제2광량에 비해 줄어들기 때문에 상기 제1직경을 갖는 먼지의 양이 줄어든 것으로 검출될 수 있다. 이러한 현상은 상기 제1습도값을 유지하는 동안에는 잘못된 것이라고 할 수 없겠지만, 습도가 감소하고 온도가 올라가는 상황이 다시 도래한다면, 상기 서로 뭉친 먼지들이 다시 서로 떨어지기 때문에 상기 제1직경을 갖는 먼지의 양이 증가할 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 처리부(150)가 측정 당시의 습도 및 온도를 기초로, 수광부(121)에서 감지된 값을 보정하여 제시할 수 있다.
일 실시예에서, 처리부(150)는, 상기 제1직경을 갖는 먼지의 농도가 제시되는 기준습도를 예컨대 50% 습도인 경우로 설정할 수 있다. 상기 기준습도는 실시예에 따라 달리 설정될 수 있다. 이때 실제 측정시의 습도가 90%이고, 이때 상기 제1직경을 갖는 먼지의 농도가 x1으로 측정되었을 수 있다. 이때, 습도가 50%로 내려가고 온도가 올라가는 상황을 가정하면, 상기 90% 습도 환경에서 뭉쳐있던 제1직경의 먼지들이 다시 해체되어 제1직경의 먼지의 양이 증가할 것이라고 예상할 수 있다. 따라서 처리부(150)는 다음과 같은 두 가지 세트의 먼지농도값을 출력할 수 있다.
Set1: [실제 측정 시 실제 습도(ex: 90%), 제1직경을 갖는 먼지 농도의 실제 측정값(ex: x1)],
Set2: [가상의 기준 습도(ex: 50%), 제1직경을 갖는 먼지 농도의 교정값(ex: x2),(단, x2 > x1)]
즉, 수일 간 맑고 건조하다가 30분 정도 소나기가 오는 상황이라면, 상기 소나기가 내린 시구간과 그 근처의 시구간에서 측정한 먼지의 농도를 무시하거나, 다른 목적을 위해 교정할 필요가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 본 발명의 일 실시예를 적용할 수 있다. 즉, 장기간에 걸친 평균적 먼지량을 측정하고자 할 때에, 단발성 이벤트에 의한 결과를 교정할 필요가 있다.
결론적으로 본 발명의 제3실시예에 따른 먼지측정방법은, 처리부(150)가 수광부(121)의 출력값을 습도센서(5)의 출력값에 따라 보상하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 습도센서(5)의 출력값이 미리 결정된 기준 습도보다 높을 경우에는 상기 수광부(121)의 출력값을 상승시키도록 교정할 수 있다.
또는 제3실시예에 따른 먼지측정방법은, 처리부(150)가 수광부(121)의 출력값을 온도센서(4)의 출력값에 따라 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
특히, 일 실시예에서 온도센서(5)의 출력값이 미리 결정된 기준 온도보다 낮은 경우에는 상기 수광부(121)의 출력값을 상승시키도록 교정할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims (9)

  1. 먼지에 의해 산란된 산란광을 이용하여 상기 먼지의 양을 측정하는 광산란 기반의 먼지센서로서,
    하우징;
    상기 하우징에 설치된 발광부;
    상기 하우징에 설치된 수광부;
    습도센서;
    진동센서; 및
    상기 수광부로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서로부터의 제2출력신호를 수신하며, 상기 제1출력신호를 기초로 상기 먼지의 양을 결정하는 처리부;
    를 포함하며,
    상기 처리부는, 상기 제2출력신호의 대푯값이 미리 결정된 값 이상인 시구간의 적어도 일부 동안, 상기 수광부의 동작을 중지시키거나 또는 상기 수광부로부터의 제1출력신호를 무효화 처리하도록 되어 있고, 그리고
    상기 처리부는, 상기 습도센서가 출력한 습도가 미리 결정된 기준 습도보다 높은 경우에 상기 제1출력신호를 무시함으로써, 소나기가 오는 단발성 이벤트에 의한 결과를 교정하여 건조한 장기간에 걸치 평균적 먼지량을 측정하도록 되어 있는,
    먼지센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    온도센서를 더 포함하며,
    상기 처리부는, 상기 제1출력신호의 값을 상기 온도센서의 출력값에 따라 보상하도록 되어 있는,
    먼지센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에 설치된 충격완화부를 더 포함하며,
    상기 먼지센서는 상기 충격완화부를 통해 상기 먼지센서가 설치되는 장치에 결합되며,
    상기 충격완화부는 상기 먼지센서가 설치되는 장치로부터 상기 먼지센서에게 충격 또는 진동이 가해지는 경우 상기 충격 또는 진동을 완화하도록 되어 있는,
    먼지센서.
  6. 제5항에 있어서, 상기 충격완화부는 용수철 및 댐퍼를 포함하는, 먼지센서.
  7. 제1항에 있어서, 상기 진동센서는 상기 하우징에 설치되어 있는, 먼지센서.
  8. 먼지에 의해 산란된 산란광을 이용하여 상기 먼지의 양을 측정하는 광산란 기반의 먼지측정장치로서,
    습도센서;
    하우징, 상기 하우징에 설치된 발광부, 상기 하우징에 설치된 수광부, 및 진동센서를 포함하는 먼지센서; 및
    상기 수광부로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서로부터의 제2출력신호를 수신하며, 상기 제1출력신호를 기초로 상기 먼지의 양을 결정하는 처리부;
    를 포함하며,
    상기 처리부는, 상기 제2출력신호의 대푯값이 미리 결정된 값 이상인 시구간의 적어도 일부 동안, 상기 수광부의 동작을 중지시키거나 또는 상기 수광부로부터의 제1출력신호를 무효화 처리하고, 그리고
    상기 처리부는, 상기 습도센서가 출력한 습도가 미리 결정된 기준 습도보다 높은 경우에 상기 제1출력신호를 무시함으로써, 소나기가 오는 단발성 이벤트에 의한 결과를 교정하여 건조한 장기간에 걸치 평균적 먼지량을 측정하도록 되어 있는,
    먼지측정장치.
  9. 하우징, 상기 하우징에 설치된 발광부, 습도센서, 상기 하우징에 설치된 수광부, 진동센서, 및 상기 수광부로부터의 제1출력신호 및 상기 진동센서로부터의 제2출력신호를 수신하며, 처리부를 포함하는 먼지센서를 이용하여 먼지의 양을 측정하는 먼지측정방법으로서,
    상기 처리부가 상기 제2출력신호의 대푯값이 미리 결정된 값 이상인 시구간의 적어도 일부 동안, 상기 수광부의 동작을 중지시키거나 또는 상기 수광부로부터의 제1출력신호를 무효화 처리하는 단계; 및
    상기 처리부가 유효한 상기 제1출력신호를 기초로 상기 먼지의 양을 결정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 먼지의 양을 결정하는 단계는, 상기 처리부가, 상기 습도센서가 출력한 습도가 미리 결정된 기준 습도보다 높은 경우에 상기 제1출력신호를 무시함으로써, 소나기가 오는 단발성 이벤트에 의한 결과를 교정하여 건조한 장기간에 걸치 평균적 먼지량을 측정하도록 되어 있는,
    먼지측정방법.
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