KR102081226B1 - 다광축 센서 - Google Patents

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KR102081226B1
KR102081226B1 KR1020180131053A KR20180131053A KR102081226B1 KR 102081226 B1 KR102081226 B1 KR 102081226B1 KR 1020180131053 A KR1020180131053 A KR 1020180131053A KR 20180131053 A KR20180131053 A KR 20180131053A KR 102081226 B1 KR102081226 B1 KR 102081226B1
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임재정
정승호
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주식회사 오토닉스
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    • G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits
    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 다광축 센서는 복수의 투광 소자들을 포함하는 투광부; 및 상기 복수의 투광 소자들에 대향하여, 투광 소자로부터 광을 수신하는 복수의 수광 소자들을 포함하는 수광부를 포함하고, 상기 투광부 또는 상기 수광부는
상기 복수의 수광 소자들 중 적어도 하나의 수광 소자에서 측정된 수광량이 제1 레벨 이하이고, 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨을 초과하는 경우, 상기 투광부 또는 상기 수광부에 구비된 디스플레이를 통해 제1 알람을 출력하고, 상기 수광량이 상기 제2 레벨 이하이고, 상기 제2 레벨 보다 작은 제3 레벨을 초과하는 경우, 상기 디스플레이부를 통해 제2 알람을 출력하면서, 수광 저감 상태를 나타내는 제1 자기진단 신호를 출력선을 통해 출력하고, 상기 수광량이 상기 제3 레벨 이하인 경우, 상기 디스플레이를 통해 차광 상태를 나타내는 제3 알람을 출력하고, 상기 차광 상태를 나타내는 제2 자기진단 신호를 상기 출력선을 통해 출력할 수 있다.

Description

다광축 센서{MULTI-OPTICAL AXIS SENSOR}
본 발명은 다광축 센서에 관한 것으로, 장애물을 검출할 수 있는 다광축 센서에 관한 것이다.
다광축 센서는 투광부에서 발광된 빛을 수광부에서 수신하고, 수신된 빛을 이용하여, 장애물을 검출할 수 있는 센서이다.
다광축 센서는 열차, 지하철이 승강장으로 진입하는 경우, 승객들의 안전을 위해, 스크린도어에 주로 설치된다.
그러나, 종래의 다광축 센서는 실내/외 열악한 설치 환경에서, 광의 수신 감도 저하에 따라, 검출 오작동이 많이 발생한다.
도 1은 종래 기술에 따른 다광축 센서에서 발생되는 문제점을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 다광축 센서는 투광부(10) 및 수광부(20)를 포함할 수 있다.
투광부(10)는 빛을 발광하고, 수광부(20)는 투광부(10)에서 발광된 빛을 수신할 수 있다.
투광부(10)에 이물질이 부착되거나, 먼지가 부착되는 경우, 투광부(10)의 해당 영역에 위치한 투광 소자들이 빛을 제대로 발광할 수 없다.
구체적으로, 다광축 센서는 실내/외 열악한 설치 환경에서 진동에 의한 광축 틀어짐, 수분수분, 유막, 먼지나 검출 방해물(낙엽 or 쓰레기) 등에 노출 되기 쉬워 감도 저하에 따른 오작동을 하기 쉽다.
종래의 다광축 센서는 이러한, 장애 요소를 사전에 인지하여 경보를 출력하는 기능이 없어, 장치/장비/설비와 같은 자동화 라인을 종종 정지시켜 피해를 유발시킬 수 있다.
본 발명은 다광축 센서의 검출 장애 요소를 감지하고, 수광 상태에 대한 정보를 사전에 출력하기 위한 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 다광축 센서의 수광 상태를 세분화시켜 검출하고, 수광 상태 판정의 신뢰성을 높일 수 있는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 다광축 센서는 복수의 투광 소자들을 포함하는 투광부; 및 상기 복수의 투광 소자들에 대향하여, 투광 소자로부터 광을 수신하는 복수의 수광 소자들을 포함하는 수광부를 포함하고, 상기 투광부 또는 상기 수광부는
상기 복수의 수광 소자들 중 적어도 하나의 수광 소자에서 측정된 수광량이 제1 레벨 이하이고, 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨을 초과하는 경우, 상기 투광부 또는 상기 수광부에 구비된 디스플레이를 통해 제1 알람을 출력하고, 상기 수광량이 상기 제2 레벨 이하이고, 상기 제2 레벨 보다 작은 제3 레벨을 초과하는 경우, 상기 디스플레이부를 통해 제2 알람을 출력하면서, 수광 저감 상태를 나타내는 제1 자기진단 신호를 출력선을 통해 출력하고, 상기 수광량이 상기 제3 레벨 이하인 경우, 상기 디스플레이를 통해 차광 상태를 나타내는 제3 알람을 출력하고, 상기 차광 상태를 나타내는 제2 자기진단 신호를 상기 출력선을 통해 출력할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 다광축 센서의 검출 오동작을 방지할 수 있고, 관리자가 사전에 다광축 센서의 수광 상태를 시각적으로, 빠르게 인지할 수 있다.
이에 따라, 관리자는 제품의 유지 보수를 신속하고, 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 다광축 센서에서 발생되는 문제점을 설명하는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 타입의 다광축 센서의 구동 방식을 설명하는 도면이고, 도 2b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제2 타입의 다광축 센서의 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다광축 센서의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4a는 도 3에서 설명된 투광 통신부와 수광 통신부의 상세 구성을 설명하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투광 컨트롤러와 외부 컨트롤러 간 주고 받는 신호를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다광축 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 래더다이어 그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 입/차광 상태 및 수광 저감 상태를 3비트 데이터를 통해 수광부가 투광부에 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 입/차광 상태 및 수광 저감 상태를 디스플레이 상에 표시하는 예를 설명하는 도면이다.
도 8은 투광부에 이물질의 부착된 경우, 수광량의 변화에 따라 수광부가 출력하는 온/오프 신호 및 투광부가 출력하는 자기진단 신호의 출력 타이밍을 설명하는 도면이다.
도 9는 투광부에 먼지가 부착되거나, 열화가 발생한 경우, 수광량의 변화에 따라 수광부가 출력하는 온/오프 신호 및 투광부가 출력하는 자기진단 신호의 출력 타이밍을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 타입의 다광축 센서의 구동 방식을 설명하는 도면이고, 도 2b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제2 타입의 다광축 센서의 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 제1 타입의 다광축 센서(200)가 도시되어 있다.
제1 타입의 다광축 센서(200)는 투광부(210) 및 수광부(230)를 포함할 수 있다.
투광부(210)는 복수의 투광 소자들(T_1 내지 T_14)를 포함할 수 있다.
수광부(210)는 복수의 수광 소자들(R_1 내지 R_14)를 포함할 수 있다.
복수의 수광 소자들(R_1 내지 R_14)은 복수의 투광 소자들(T_1 내지 T_14)에 대향하여, 배치될 수 있다.
복수의 투광 소자들(T_1 내지 T_14) 각각은 복수의 수광 소자들(R_1 내지 R_14) 각각에 대응될 수 있다.
복수의 투광 소자들(T_1 내지 T_14) 각각은 순차적으로, 동작할 수 있다. 이에 대응하여, 복수의 수광 소자들(R_1 내지 R_14) 각각도 순차적으로 동작할 수 있다.
예를 들어, 제3 투광 소자(T_3)가 단일광을 발광하는 경우, 제3 투광 소자(T_3)에 대응하는 제3 수광 소자(R_3)는 단일광을 수신할 수 있다.
즉, 어느 하나의 투광 소자가 단일광을 발광하는 경우, 그에 대응하는 수광 소자만이 온 되어, 단일광을 수신할 수 있다.
이는 도 2a의 구동 파형을 통해 확인될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제2 타입의 다광축 센서(200)가 도시되어 있다.
제2 타입의 다광축 센서(200)는 3 포인트 크로스 빔 방식을 이용한 센서로, 불감지 영역을 최소화한 센서일 수 있다.
투광부(210)는 복수의 투광 소자들(T_1 내지 T_14)를 포함할 수 있다.
수광부(210)는 복수의 수광 소자들(R_1 내지 R_14)를 포함할 수 있다.
제3 투광 소자(T_3)는 일정 시간 간격을 두고, 빛을 순차적으로 출력할 수 있다.
예를 들어, 제3 투광 소자(T_3)가 0.1초 간격으로, 3번의 빛을 발광할 수 있다.
제2 수광 소자(R_2)는 첫번째 광을 수신할 수 있다. 이 경우, 나머지 수광 소자들은 오프되어, 광을 수신할 수 없다.
0.1초 후, 제3 수광 소자(R_3)는 제3 투광 소자(T3)가 출력하는 2번째 광을 수신할 수 있다. 이 경우, 나머지 수광 소자들은 오프되어, 광을 수신할 수 없다.
0.1초 후, 제4 수광 소자(R_4)는 제3 투광 소자(T3)가 출력하는 3번째 광을 수신할 수 있다. 이 경우, 나머지 수광 소자들은 오프되어, 광을 수신할 수 없다.
이와 같이, 제2 타입의 다광축 센서(200)의 수광부(230)는 하나의 투광 소자에서 발광되는 빛의 수광량을 검출하여, 입광 여부를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다광축 센서의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다광축 센서(200)는 투광부(210) 및 수광부(230)를 포함할 수 있다.
투광부(210)는 투광 전원부(211), 투광 모듈(213), 투광 통신부(215), 디스플레이(217) 및 투광 컨트롤러(219)를 포함한다.
투광 전원부(211)는 투광부(210)의 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다. 투광 전원부(211)는 외부 입력 전원으로부터 직류 전원을 공급받아, 투광부(210)의 구성요소들에 전달할 수 있다.
투광 모듈(213)는 빛을 발광하는 복수의 투광 소자들을 포함할 수 있다.
투광 통신부(215)는 수광부(230)에 구비된 수광 통신부(235)와 유선 또는 무선으로 통신을 수행할 수 있다.
투광 통신부(215) 및 수광 통신부(235)는 근거리 무선 통신 규격을 이용하여, 통신을 수행할 수 있다.
투광 통신부(215)는 수광 통신부(235)와 동기 통신을 수행할 수 있다.
동기 통신은 투광부(210)와 수광부(230) 간의 데이터를 주고받는 시점을 일치시키는 통신일 수 있다.
투광 통신부(215)는 수광 통신부(235)는 양방향 동기 통신을 통해 데이터를 주고받을 수 있다.
디스플레이(217)는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다.
디스플레이(217)는 입광 상태를 알리는 녹색 LED 및 차광, 수광 가림, 수광 저감 상태를 알리는 적색 LED를 포함할 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 투광부(210)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 수광부(230)로부터 수신된 수광 상태 정보에 기초하여, 수광량의 레벨에 따른 알람 또는 자기진단 신호 중 하나 이상을 출력할 수 있다.
수광부(230)는 수광 전원부(231), 수광 모듈(233), 수광 통신부(235), 디스플레이(237) 및 수광 컨트롤러(239)를 포함한다.
수광 전원부(231)는 수광부(230)의 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다. 수광 전원부(231)는 외부 입력 전원으로부터 직류 전원을 공급받아, 수광부(230)의 구성요소들에 전달할 수 있다.
수광 모듈(233)는 투광 소자가 발광하는 빛을 수신할 수 있는 복수의 수광 소자들을 포함할 수 있다.
수광 통신부(235)는 투광부(210)에 구비된 투광 통신부(215)와 유선 또는 무선으로 통신을 수행할 수 있다.
디스플레이(237)는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다.
디스플레이(237)는 입광 상태를 알리는 녹색 LED 및 차광 상태, 투수광 소자의 파손, 수광 저감 상태를 알리는 적색 LED 및 불안정 입/차광 상태를 알리는 황색 LED를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이(237)는 투광 소자 또는 수광 소자의 파손, 과전류, 동기선 노이즈 등을 알리는 황색 LED를 더 포함할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광부(230)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
투광부(210)로부터 수광 모듈(233)이 수신한 광의 수광량을 확인할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 확인된 수광량에 기초하여, 이상 상태가 감지되었는지를 판단할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 이상 상태가 감지된 경우, 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 이상인지를 판단할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 이상인 경우, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 광축 가림 상태로 판단할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 미만인 경우, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 수광 저감 상태로 판단할 수 있다.
수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제1 레벨 이하이고, 제2 레벨을 초과하는 경우, 수광 통신부(235)를 통해 제1 알람 신호를 투광부(210)의 투광 통신부(215)에 전송할 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 수신된 제1 알람 신호에 따라 제1 알람을 디스플레이(217)에 표시할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제2 레벨 이하이고, 제2 레벨보다 낮은 제3 레벨을 초과하는 경우, 수광 통신부(235)를 통해 제2 알람 신호를 투광부(210)의 투광 통신부(215)에 전송할 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 수신된 제2 알람 신호에 따라 제2 알람을 디스플레이(217) 상에 표시하고, 제1 자기진단 신호를 출력할 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제3 레벨 이하인 경우, 수광 통신부(235)를 통해 제3 알람 신호를 투광부(210)의 투광 통신부(215)에 전송할 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 수신된 제3 알람 신호에 따라 차광 상태를 디스플레이(217) 상에 표시하고, 제2 자기진단 신호를 출력할 수 있다.
외부 컨트롤러(300)는 다광축 센서(200)와 별도로 설치될 수 있다.
외부 컨트롤러(300)는 투광부(210)와 연결된 입력선을 통해 설정 입력 신호를 투광부(210)에 전달할 수 있다.
외부 컨트롤러(300)는 투광부(210)와 연결된 출력선을 통해 투광부(210)로부터 자기진단 신호를 수신할 수 있다.
외부 컨트롤러(300)의 관리자는 외부 컨트롤러(300)가 수신한 자기진단 신호를 통해 수광부(230)의 수광 상태를 파악할 수 있다.
외부 컨트롤러(300)는 수광부(230)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 제어 신호는 수광부(230)의 입광 상태 또는 차광 상태를 나타내는 신호일 수 있다. 예를 들어, 수광부(230)는 입광 상태인 경우, 오프 신호를 출력하여, 외부 컨트롤러(300)에 전송할 수 있고, 차광 상태인 경우, 온 신호를 출력하여, 외부 컨트롤러(300)에 전송할 수 있다.
도 4a는 도 3에서 설명된 투광 통신부와 수광 통신부의 상세 구성을 설명하는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 투광 통신부(215)는 제1 데이터 송신부(215a), 제1 스위치(215b), 제1 데이터 수신부(215c) 및 제2 스위치(215d)를 포함할 수 있다.
수광 통신부(235)는 제2 데이터 송신부(235a), 제3 스위치(235b), 제2 데이터 수신부(235c) 및 제4 스위치(235d)를 포함할 수 있다.
제1 데이터 송신부(215a)는 제2 데이터 수신부(235c)에 동기를 위한 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, 제1 스위치(215b) 및 제4 스위치(235d)가 온 되고, 제2 스위치(215d) 및 제3 스위치(235b)는 오프될 수 있다.
삭제
동기를 위한 데이터는 투광 소자와 해당 투광 소자로부터 발광된 빛을 수신하는 수광 소자간 동기를 맞추기 위한 데이터일 수 있다.
제1 데이터 수신부(215c)는 제2 데이터 송신부(235b)로부터 수광 상태를 나타내는 제1 내지 제3 알람 신호를 수신할 수 있다. 제1 내지 제3 알람 신호에 대해서는 후술한다. 이 경우, 제2 스위치(215d) 및 제3 스위치(235b)가 온 되고, 제1 스위치(215b) 및 제4 스위치(235d)는 오프될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투광 컨트롤러와 외부 컨트롤러 간 주고 받는 신호를 설명하는 도면이다.
도 4b를 참조하면, 다광축 센서(200)의 전원이 온 되면, 외부 컨트롤러(300)는 설정 입력 신호를 입력선(401)을 통해 투광 컨트롤러(219)에 전달할 수 있다.
이 경우, 입력 스위치(218a)는 온 되고, 출력 스위치(218b)는 오프될 수 있다.
입력 스위치(218a) 및 출력 스위치(218b)는 투광부(210)에 구비될 수 있다.
설정 입력 신호는 제품 설치 모드로 진입하기 위한 정보, 상호 간섭 방지를 위한 주파수 변경 등 제품 설정에 필요한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 투광 컨트롤러(219)는 출력선(403)을 통해 자기진단 신호를 출력할 수 있다.
자기진단 신호는 수광 상태를 외부 컨트롤러(300)에 알리기 위한 신호로, 이에 대한 설명은 후술한다. 투광 컨트롤러(219)가 자기진단 신호를 출력하는 경우, 출력 스위치(218b)는 온 되고, 입력 스위치(218a)는 오프될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 수광부(230) 또한, 외부 컨트롤러(300)와 출력선 또는 입력선을 통해 신호를 주고받을 수 있다. 즉, 도 4b에 적용된 실시 예는 수광부(230)에도 적용될 수 있다.
이 경우, 수광 컨트롤러(239)는 출력선을 통해 자기진단 신호 또는 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다광축 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 래더다이어 그램이다.
도 5를 참조하면, 수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 투광부(210)로부터 수광 모듈(233)이 수신한 광의 수광량을 확인한다(S501).
일 실시 예에서, 수광 컨트롤러(239)는 투광부(210)에 포함된 하나의 투광 소자와 대응하는 수광 소자가 해당 투광 소자로부터 수신된 빛의 수광량을 측정할 수 있다.
수광 소자가 투광 소자로부터 빛을 수신하는 과정은 도 2a 또는 도 2b에서 설명된 바와 같다.
수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 확인된 수광량에 기초하여, 이상 상태가 감지되었는지를 판단한다(S503).
일 실시 예에서, 수광 컨트롤러(239)는 확인된 수광량이 기준 레벨 미만인 경우, 다광축 센서(200)에 이상 상태가 발생한 것으로 감지할 수 있다.
기준 레벨은 투광 소자가 발광한 빛의 투광량의 100%일 수 있으나, 예시에 불과한 수치이다.
수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 이상 상태가 감지된 경우, 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 이상인지를 판단한다(S509).
일 실시 예에서, 수광 컨트롤러(239)는 다광축 센서(200)의 이상 상태를 감지한 경우, 이상 상태의 타입을 확인하기 위해, 수광량의 시간당 변화율을 측정하고, 측정된 시간당 변화율이 기 설정된 변화율 이상인지를 판단할 수 있다.
수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 이상인 경우, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 광축 가림 상태로 판단한다(S511).
수광 컨트롤러(239)는 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 이상인 경우, 수광량의 감소 비율이 급격한 것으로 판단하고, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 광축 가림 상태로 판단할 수 있다.
광축 가림 상태는 투광 소자가 위치한 영역, 수광 소자가 위치한 영역 또는 투광 소자가 발광하는 빛의 경로 상에 장애물이 발생하여, 광축이 가려진 상태를 나타낼 수 있다.
만약, 수광량의 변화율이 기 설정된 변화율 미만인 경우, 수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 다광축 센서(200)의 이상 상태를 수광 저감 상태로 판단한다(S513).
수광 컨트롤러(239)는 수광량의 시간당 변화율이 기 설정된 변화율 미만인 경우, 수광량의 감소 비율일 점차 증가하는 것으로 판단하고, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 수광 저감 상태로 판단할 수 있다.
수광 저감 상태는 투광 소자, 수광 소자에 먼지가 부착되거나, 투광 소자 또는 수광 소자에 열화가 발생하여, 수광량이 감소하는 상태를 나타낼 수 있다.
그 후, 수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제1 레벨 이하인지를 판단한다(S515).
일 실시 예에서, 제1 레벨은 상기 기준 레벨의 45%일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
제1 레벨은 제1 알람 신호를 생성하기 위해 기준이 되는 수광량의 레벨일 수 있다.
제1 알람 신호는 투광부(210)의 디스플레이(217)에 구비된 적색 LED를 1초 주기로 점멸시키기 위한 신호일 수 있다.
수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제1 레벨 이하인 경우, 수광량이 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨 이하인지를 판단한다(S517).
일 실시 예에서 제2 레벨은 상기 기준 레벨의 30%일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
제2 레벨은 제2 알람 신호를 생성하기 위해 기준이 되는 수광량의 레벨일 수 있다.
제2 알람 신호는 제1 알람 신호에 비해, 수광 상태가 좋지 않음을 알리는 신호일 수 있다.
제2 알람 신호는 투광부(210)의 디스플레이(217)에 구비된 적색 LED를 0.25초 주기로 점멸시키기 위한 신호일 수 있다.
수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제1 레벨 이하, 제2 레벨을 초과하는 경우, 수광 통신부(235)를 통해 제1 알람 신호를 투광부(210)의 투광 통신부(215)에 전송한다(S519).
투광부(210)의 투광 컨트롤러(219)는 수신된 제1 알람 신호에 따라 제1 알람을 디스플레이(217)에 표시한다(S521).
일 실시 예에서, 제1 알람은 투광부(210)의 디스플레이(217)에 구비된 적색 LED를 1초 주기로 점멸시키는 알람일 수 있다.
즉, 투광 컨트롤러(219)는 제1 알람 신호에 따라 디스플레이(217)에 구비된 적색 LED를 1초 주기로 점멸시킬 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 수광 컨트롤러(239)는 제1 알람 신호의 생성에 따라 수광부(230)의 디스플레이(237)에 구비된 적색 LED를 1초 주기로 점멸시킬 수 있다.
한편, 수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제2 레벨 이하이고 (S517), 제2 레벨보다 낮은 제3 레벨을 초과하는 경우(S523), 수광 통신부(235)를 통해 제2 알람 신호를 투광부(210)의 투광 통신부(215)에 전송한다(S525).
일 실시 예에서 제3 레벨은 상기 기준 레벨의 15%일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.
투광부(210)의 투광 컨트롤러(219)는 수신된 제2 알람 신호에 따라 제2 알람을 디스플레이(217) 상에 표시하고, 제1 자기진단 신호를 출력한다(S527).
제2 알람은 투광부(210)의 디스플레이(217)에 구비된 적색 LED를 0.25초 주기로 점멸시키는 알람일 수 있다.
즉, 투광 컨트롤러(219)는 제2 알람 신호에 따라 디스플레이(217)에 구비된 적색 LED를 0.25초 주기로 점멸시킬 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 수광 컨트롤러(239)는 제2 알람 신호의 생성에 따라 수광부(230)의 디스플레이(237)에 구비된 적색 LED를 0.25초 주기로 점멸시킬 수 있다.
한편, 투광 컨트롤러(219)는 제2 알람을 디스플레이(217) 상에 출력함과 동시에, 제1 자기진단 신호를 출력할 수 있다.
제1 자기진단 신호는 수광 소자의 수광 상태(수광량의 레벨)를 알리기 위한 신호로, 현재, 수광량의 레벨이 제2 레벨 이하이고, 제3 레벨을 초과함을 알리기 위한 신호일 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 연결선을 통해 외부 컨트롤러(300)에 제1 자기진단 신호를 출력할 수 있다.
한편, 수광부(230)의 수광 컨트롤러(239)는 수광량이 제3 레벨 이하인 경우(S523), 수광 통신부(235)를 통해 제3 알람 신호를 투광부(210)의 투광 통신부(215)에 전송한다(S529).
제3 레벨은 제3 알람 신호를 생성하기 위해 기준이 되는 수광량의 레벨일 수 있다.
제3 알람 신호는 제2 알람 신호에 비해, 수광 상태가 좋지 않음을 알리는 신호일 수 있다.
제3 알람 신호는 투광부(210)의 디스플레이(217)에 구비된 녹색 LED를 소등하고, 적색 LED를 점등하기 위한 신호일 수 있다.
투광부(210)의 투광 컨트롤러(219)는 수신된 제3 알람 신호에 따라 차광 상태를 디스플레이(217) 상에 표시하고, 제2 자기진단 신호를 출력한다(S531).
차광 상태는 투광부(210)의 디스플레이(217)에 구비된 녹색 LED를 소등하고, 적색 LED를 점등하기 위한 신호일 수 있다.
투광 컨트롤러(219)는 차광 상태(제3 알람)를 디스플레이(217) 상에 표시함과 동시에, 제2 자기진단 신호를 연결선을 통해 외부 컨트롤러(300)에 출력할 수 있다.
제2 자기진단 신호는 수광 소자의 수광 상태를 알리기 위한 신호로, 현재 수광량의 레벨이 제3 레벨 이하임을 알리기 위한 신호일 수 있다.
한편, 위에서 설명된 입광 신호, 제1 알람 신호, 제2 알람 신호, 제3 알람 신호는 입/차광 상태(수광 상태) 및 수광 저감 상태를 포함할 수 있다.
이에 대해서는, 도 6을 참조하여, 자세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 입/차광 상태 및 수광 저감 상태를 3비트 데이터를 통해 수광부가 투광부에 전송하는 예를 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 수광부(230)가 투광부(210)에 전송하는 신호는 3비트의 크기로 구성될 수 있다.
먼저, 제1 비트 필드에는 입광 상태 또는 차광 상태를 나타내는 정보가 담길 수 있다.
예를 들어, 제1 비트 필드의 값이 0인 경우, 차광 상태를 나타내며, 제1 비트 필드의 값이 1인 경우, 입광 상태를 나타낼 수 있다.
제2 비트 필드 및 제3 비트 필드는 수광 저감 상태를 나타내는 정보가 담길 수 있다.
예를 들어, 제2 비트 필드의 값이 0이고, 제3 비트 필드의 값이 0인 경우, 정상 상태를 나타낼 수 있다.
제2 비트 필드의 값이 0이고, 제3 비트 필드의 값이 1인 경우, 제1 알람 상태를 나타낼 수 있다. 제1 알람 상태는 수광량의 레벨이 제1 레벨 이하이고, 제2 레벨을 초과함을 나타내는 상태일 수 있다.
제1 알람 신호는 제1 비트 필드의 값이 1이고, 제2 비트 필드의 값이 0이고, 제3 비트 필드의 값이 1인 3비트 크기의 데이터를 포함할 수 있다.
제2 비트 필드의 값이 1이고, 제3 비트 필드의 값이 0인 경우, 제2 알람 상태를 나타낼 수 있다. 제2 알람 상태는 수광량의 레벨이 제2 레벨 이하이고, 제3 레벨을 초과함을 나타내는 상태일 수 있다.
제2 알람 신호는 제1 비트 필드의 값이 1이고, 제2 비트 필드의 값이 1이고, 제3 비트 필드의 값이 0인 3비트 크기의 데이터를 포함할 수 있다.
제2 비트 필드의 값이 1이고, 제3 비트 필드의 값이 1인 경우, 광축 가림 상태를 나타낼 수 있다. 광축 가림 상태는 수광량의 레벨이 제3 레벨 이하임을 나타내는 상태일 수 있다.
제3 알람 신호는 제1 비트 필드의 값이 0이고, 제2 비트 필드의 값이 1이고, 제3 비트 필드의 값이 1인 3비트 크기의 데이터를 포함할 수 있다.
정상 상태, 제1 알람 상태 및 제2 알람 상태는 입광 상태를 전제로 하고, 광축 가림 상태는 차광 상태를 전제로 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 입/차광 상태 및 수광 저감 상태를 디스플레이 상에 표시하는 예를 설명하는 도면이다.
투광부(210)의 디스플레이(217)는 녹색광을 발광하는 녹색 LED(217a) 및 적색광을 발광하는 적색 LED(217b)를 포함할 수 있다.
입광 상태(정상 상태)는 수광량의 레벨이 제1 레벨을 초과하는 상태일 수 있다. 입광 상태 하에서, 녹색 LED(217a)는 점등되고, 적색 LED(217b)는 소등될 수 있다.
차광 상태는 수광량의 레벨이 제3 레벨 이하인 상태일 수 있다. 차광 상태 하에서, 녹색 LED(217a)는 소등되고, 적색 LED(217b)는 점등될 수 있다.
제1 알람 상태는 수광량의 레벨이 제1 레벨 이하이고, 제2 레벨을 초과하는 상태일 수 있다. 제1 알람 상태 하에서, 녹색 LED(217a)는 점등되고, 적색 LED(217b)는 1초 주기로 점멸될 수 있다.
제2 알람 상태는 수광량의 레벨이 제2 레벨 이하이고, 제3 레벨을 초과하는 상태일 수 있다. 제2 알람 상태 하에서, 녹색 LED(217a)는 점등되고, 적색 LED(217b)는 0.25초 주기로 점멸될 수 있다.
광축 가림 상태는 수광량의 레벨이 제3 레벨 이하로 일정 시간 유지된 상태일 수 있다. 광축 가림 상태 하에서, 녹색 LED(217a)는 소등되고, 적색 LED(217b)는 0.25초 주기 또는 0.1초 주기로 점멸될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 다광축 센서(200)에 이상 상태가 발생한 경우, 수광 상태에 따라 디스플레이의 출력을 다르게 함으로써, 관리자가 장애 요소로 인한, 수광 상태를 인지할 수 있다.
이에 따라, 관리자는 다광축 센서(200)의 유지 보수를 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 도 7에서는 투광부(210)의 디스플레이(217)의 출력을 예로 들어 설명하였으나, 도 7의 실시 예는 수광부(230)의 디스플레이(237)에도 그대로 적용될 수 있다.
즉, 수광부(230)의 디스플레이(237) 또한, 도 7에 기재된 입/차광 상태, 수광 저감 상태에 따른 알람을 출력할 수 있다.
도 8은 투광부에 이물질의 부착된 경우, 수광량의 변화에 따라 수광부가 출력하는 온/오프 신호 및 투광부가 출력하는 자기진단 신호의 출력 타이밍을 설명하는 도면이다.
특히, 도 8은 광축 가림 상태에서 발생되는 시나리오일 수 있다.
도 8을 참조하면, 수광 소자가 수신하는 수광량의 변화 추이를 나타내는 수광량 그래프(810)가 도시되어 있다.
투광 소자에 이물질이 부착된 경우, 수광 소자의 수광량은 급격히 감소될 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광량의 시간당 변화율이 기 설정된 변화율 이상인 경우, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 광축 가림 상태로 판단할 수 있다.
광축 가림 상태 하에서도, 투광부(210)는 수광량의 레벨에 따라 제1 알람, 제2 알람을 표시할 수 있다.
수광부(230)는 수광 소자의 활성화(온) 또는 비활성화(오프)를 위한, 제어 신호(830)를 외부 컨트롤러(300)와 연결된 출력선을 통해 출력할 수 있다.
수광 소자의 활성화는 수광 소자가 온 되어, 투광 소자가 발광하는 빛을 수신할 수 있는 상태임을 나타내고, 수광 소자의 비활성화는 수광 소자가 오프되어, 투광 소자가 발광하는 빛을 수신할 수 없는 상태임을 나타낼 수 있다.
수광부(230)는 수광 소자가 온 된 경우, 오프 신호를 출력하고, 수광 소자가 온된 경우, 온 신호를 출력한다.
수광량의 레벨이 제3 레벨(off 레벨) 이하로 감소된 시점(t1)에서, 수광부(230)는 수광 소자가 오프된 경우, 오프 신호를 출력할 수 있다.
만약, 수광량의 레벨이 제3 레벨(off 레벨) 이하이고, 제3 레벨 이하를 일정 시간 동안 유지한 경우, 투광부(210)는 제3 자기진단 신호(850)를 출력할 수 있다.
제3 자기진단 신호(850)는 광축 가림 상태임을 알리기 위한 신호일 수 있다.
즉, 수광부(230)는 수광량의 레벨이 제3 레벨 이하로, t1에서 t2까지 유지되는 경우, 제4 알람 신호를 투광부(210)에 전송할 수 있다.
투광부(210)는 제4 알람 신호의 수신에 따라 t2의 시점부터, 제3 자기진단 신호(850)를 온 시킬 수 있다.
제3 자기진단 신호(850)는 외부 컨트롤러(300)로 출력될 수 있다.
외부 컨트롤러(300)의 관리자는 제3 자기진단 신호(850)를 통해, 다광축 센서(200)에서 광축 가림 상태가 발생했음을 인지할 수 있고, 이에 따라, 유지 보수를 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 수광 컨트롤러(239) 또한, 제3 자기진단 신호(850)를 외부 컨트롤러(300)로 출력할 수 있다.
도 9는 투광부에 먼지가 부착되거나, 열화가 발생한 경우, 수광량의 변화에 따라 수광부가 출력하는 온/오프 신호 및 투광부가 출력하는 자기진단 신호의 출력 타이밍을 설명하는 도면이다.
특히, 도 9는 수광 저감 상태에서 발생되는 시나리오일 수 있다.
도 9를 참조하면, 수광 소자가 수신하는 수광량의 변화 추이를 나타내는 수광량 그래프(910)가 도시되어 있다.
투광 소자에 먼지가 부착되거나, 열화가 발생된 경우, 수광 소자의 수광량은 완만하게 감소될 수 있다.
수광 컨트롤러(239)는 수광량의 시간당 변화율이 기 설정된 변화율 미만인 경우, 다광축 센서(200)의 이상 상태를 수광 저감 상태로 판단할 수 있다.
수광 저감 상태 하에서, 투광부(210)는 수광량의 레벨에 따라 제1 알람, 제2 알람을 표시할 수 있다.
투광부(210)는 t3 시점까지의 정상 상태 하에서(수광량의 레벨이 제1 레벨을 초과하는 상태에서) 도 7에 도시된 바와 같이, 녹색 LED(217a)을 점등하고, 적색 LED(217b)를 소등시킬 수 있다.
투광부(210)는 t3 시점부터 t4 시점까지의 제1 알람 상태 하에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 녹색 LED(217a)을 점등하고, 적색 LED(217b)를 1초 주기로 점멸시킬 수 있다.
투광부(210)는 t4 시점부터 t5까지의 제2 알람 상태 하에서 도 7에 도시된 바와 같이, 녹색 LED(217a)을 점등하고, 적색 LED(217b)를 0.25초 주기로 점멸시킬 수 있다.
투광부(210)는 t5시점 이후부터의 차광 상태 하에서 도 7에 도시된 바와 같이, 녹색 LED(217a)을 소등하고, 적색 LED(217b)를 점등시킬 수 있다.
수광부(230)는 수광 소자의 활성화(온) 또는 비활성화(오프)를 위한, 제어 신호(930)를 출력할 수 있다.
수광량의 레벨이 제3 레벨(off 레벨) 이하로 감소된 시점(t5)에서, 수광부(230)는 수광 소자가 오프된 경우, 온 신호를 출력할 수 있다.
한편, 투광부(210)는 수광량의 레벨이, 제2 레벨 이하로 감소한 시점(t4)에서, 제1 자기진단 신호(950)를 출력할 수 있다.
즉, 수광부(230)는 수광량의 레벨이 제2 레벨 이하로 감소한 경우, 제2 알람 신호를 투광부(210)에 전송할 수 있다.
투광부(210)는 제2 알람 신호의 수신에 따라 t4의 시점부터, 제1 자기진단 신호(950)를 출력할 수 있다.
제1 자기진단 신호(950)는 외부 컨트롤러(300)로 출력될 수 있다.
외부 컨트롤러(300)의 관리자는 제1 자기진단 신호(950)를 통해, 다광축 센서(200)에서 수광 저감 상태가 발생했음을 인지할 수 있고, 이에 따라, 유지 보수를 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 수광 컨트롤러(239) 또한, 제1 자기진단 신호(950)를 외부 컨트롤러(300)로 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
상기와 같이 설명된 다광축 센서는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 다광축 센서에 있어서,
    복수의 투광 소자들을 포함하는 투광부; 및
    상기 복수의 투광 소자들에 대향하여, 투광 소자로부터 광을 수신하는 복수의 수광 소자들을 포함하는 수광부를 포함하고,
    상기 투광부 또는 상기 수광부는
    상기 복수의 수광 소자들 중 적어도 하나의 수광 소자에서 측정된 수광량이 제1 레벨 이하이고, 상기 제1 레벨 보다 작은 제2 레벨을 초과하는 경우, 상기 투광부 또는 상기 수광부에 구비된 디스플레이부를 통해 제1 알람을 출력하고,
    상기 수광량이 상기 제2 레벨 이하이고, 상기 제2 레벨 보다 작은 제3 레벨을 초과하는 경우, 상기 디스플레이부를 통해 상기 제1 알람에 비해, 수광 상태가 더 좋지 않은 수광 저감 상태를 나타내는 제2 알람을 출력하면서, 상기 수광 저감 상태를 나타내는 제1 자기진단 신호를 출력선을 통해 출력하고,
    상기 수광량이 상기 제3 레벨 이하인 경우, 상기 디스플레이부를 통해 차광 상태를 나타내는 제3 알람을 출력하면서, 상기 차광 상태를 나타내는 제2 자기진단 신호를 상기 출력선을 통해 출력하고,
    상기 수광량이 상기 제3 레벨 이하로, 일정 시간 유지되는 경우, 상기 디스플레이부를 통해, 장애물의 발생에 따라 상기 투광부 또는 상기 수광부의 광축이 가려진 광축 가림 상태를 나타내는 제4 알람을 출력하면서, 상기 광축 가림 상태를 나타내는 제3 자기진단 신호를 상기 출력선을 통해 출력하는
    다광축 센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는
    제1 LED 및 제2 LED를 포함하고,
    상기 제1 알람은 상기 제1 LED를 점등하고, 상기 제2 LED를 제1 주기로 점멸하는 알람이고,
    상기 제2 알람은 상기 제1 LED를 점등하고, 상기 제2 LED를 제2 주기로, 점멸하는 알람이고,
    상기 제3 알람은 상기 제1 LED를 소등하고, 상기 제2 LED를 점등하는 알람이고,
    상기 제4 알람은 상기 제1 LED를 소등하고, 상기 제2 LED를 제2 주기로 점멸하는 알람인
    다광축 센서.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 투광 소자들은 순차적으로, 빛을 발광하고,
    상기 복수의 수광 소자들은 상기 복수의 투광소자들에 대응하여, 순차적으로, 광을 수신하는
    다광축 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 투광부는
    제1 데이터 송신부, 제1 데이터 수신부, 상기 제1 데이터 송신부와 연결된 제1 스위치 및 상기 제1 데이터 수신부와 연결된 제2 스위치를 포함하고,
    상기 수광부는
    제2 데이터 송신부, 제2 데이터 수신부, 상기 제2 데이터 송신부와 연결된 제3 스위치 및 상기 제2 데이터 수신부와 연결된 제4 스위치를 포함하고,
    상기 제1 데이터 송신부는 상기 제1 스위치 및 상기 제4 스위치가 온 된 경우, 상기 제2 데이터 수신부에 동기를 위한 데이터를 전송하고,
    상기 제2 데이터 송신부는 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치가 온 된 경우, 상기 제1 데이터 수신부에 수광 상태를 나타내는 신호를 전송하는
    다광축 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 복수의 수광 소자들 중 적어도 하나의 수광 소자에서 측정된 수광량의 레벨을 상기 제2 데이터 송신부를 통해 상기 제1 데이터 수신부에 전송하고,
    상기 투광부는
    상기 디스플레이부를 통해 상기 측정된 수광량의 레벨을 출력하는
    다광축 센서.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 복수의 수광 소자들 중 적어도 하나의 수광 소자에서 측정된 수광량의 레벨을 상기 제2 데이터 송신부를 통해 상기 제1 데이터 수신부에 전송하는
    다광축 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는
    상기 투광부에, 수광 상태를 나타내는 데이터를 전송하고,
    상기 데이터는
    입광 상태 또는 상기 차광 상태를 나타내는 정보를 포함하는 제1 비트 필드 및 상기 수광량의 레벨을 나타내는 정보를 포함하는 제2,3 비트 필드를 포함하는
    다광축 센서.
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