KR102336030B1 - 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기차 충전소의 충전기 화재 발생을 스마트 하게 감시할 수 있는 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 대상 구역을 촬영하여 가시광선 정보를 생성하는 제1촬영모듈, 대상 구역을 촬영하여 열화상 정보를 생성하는 제2촬영모듈 및 상기 열화상 정보를 이용하여 화재 발생 여부를 파악하고, 상기 가시광선 정보를 수신하여 전송하는 제어부를 포함한다.

Description

전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템{ELECTRIC VEHICLE CHARGER FIRE DETECTION AND CHARGER CONDITION PREDICTION SYSTEM}

본 발명은 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템에 관한 것이다.

전기차 보급률이 높아지면서 전기차 충전소도 증가하는 추세이다. 하지만 전기차 충전기가 증가함에 따라 충전기에서 화재 사건도 빈번히 발생하고 있다.

전기자 충전소 등에 화재가 발생할 경우 이로 인한 경제적 인명적 피해가 상당한데, 특히 화재에 인한 피해를 최소화하기 위해서는 화재 발생 시 이를 초기에 발견하여 빠른 시간 내에 대응할 필요성이 요구된다.

더하여 충전기 상태를 관찰하여 충전 기기의 상태 이상을 미리 알 수 있다면, 화재까지 이어지지 않게 되어 더욱 안전하게 충전소 관리를 수행할 수 있다.

종래의 기술인 등록특허 제10-2069270호(이하 종래기술)는 화재 발생을 조기에 발견하기 위한 화재감지 기능을 갖는 CCTV시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 상기 종래기술을 보다 구체적으로 설명하면, 촬영된 영상을 통하여 스모그영상과 화재영상을 취득할 수 있게 영상을 취득하는 2 개 이상으로 구비되는 화재감지카메라부(100)와 화재감지카메라부(100) 중 스모그영상과 화재영상이 출력된 화재감지카메라부(100)와 스모그영상과 화재영상이 입력되지 않은 일반영상이 출력된 화재감지카메라부 (100)의 영상을 비교하여 화재발생여부를 감지하는 화재영상비교감지부(200)로 구비하여, 기존의 CCTV를 활용하며 화재 발생을 감지할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 종래기술은 구역에서 스모그 발생이 다양한 이유로 발생할 수 있다는 점을 고려하였을 때, 화재 발생을 정확하게 파악할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전기차 충전소의 충전기 화재 발생을 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 충전기의 상태를 모니터링 하여 화재 발생을 억제할 수 있도록 하는 스마트한 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템의 제공을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.

대상 구역을 촬영하여 열화상 정보를 생성하는 제1촬영모듈; 상기 열화상 정보를 이용하여 화재 발생 여부를 파악하고, 화재 발생 시 화재 발생 정보를 생성하는 제어부; 및 상기 제어부가 상기 화재 발생 정보를 생성하는 경우, 상기 대상 구역을 촬영하여 가시광선 정보를 생성하는 제2촬영모듈;을 포함한다.

또한 상기 제어부는, 상기 열화상 정보를 수신하여 저장하는 데이터베이스; 상기 열화상 정보를 수신하고, 상기 열화상 정보의 색상에 상응하는 온도값을 설정하는 변환부; 및 상기 온도값과 기 설정된 기준 온도를 비교하고, 상기 온도값이 상기 기 설정된 기준 온도를 초과하는 경우 상기 화재 발생 정보를 생성하는 비교판단부; 를 포함하고, 상기 대상 구역은 충전기에서 열이 발생하는 부분을 포함하는 영역일 수 있다.

또한 상기 제어부는, 시간대 별로 수신된 다수의 온도값들 중 최대값을 고온값으로 설정하여 시간대 별 고온값이 포함된 분류 정보를 생성하는 분류부; 및 상기 분류 정보를 수신하고, 상기 고온값이 증가되는 시간대와 감소되는 시간대를 특정하여 가동 시간 정보를 생성하는 특정부;를 포함할 수 있다.

또한 상기 제어부는, 시간대 별로 수신된 다수의 온도값들 중 최대값을 고온값으로 설정하여 시간대 별 고온값이 포함된 분류 정보를 생성하는 분류부; 및 상기 분류 정보를 수신하고, 상기 충전기가 정상 상태일 때 시간대 별 고온값을 정상 온도로 설정하는 기준설정부; 및 상기 온도값이 상기 정상 온도를 초과하는 경우 상기 충전기의 이상 정보를 생성하는 비정상판단부;를 포함할 수 있다.

상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 전기차 충전소의 충전기 화재 발생을 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 충전기의 상태를 모니터링 하여 화재 발생을 억제할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 방법(시스템)을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 4는 대상 구역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 분류 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 가동 시간 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 스틸컷 이미지 및 디워핑 이미지를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 디워핑 이미지의 측부 영역 비교를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결" 또는 "직접적으로 통신 가능하게 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결" 또는 "간접적으로 통신 가능하게 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 방법(시스템)을 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템(S)은 전기차 충전소의 충전기 화재발생을 스마트하게 발견하도록 하기 위한 것으로, 이하에서는 설명의 편의상 '본 시스템'이라 칭하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 시스템(본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템(S))은 제1촬영모듈(1), 제어부(2) 및 제2촬영모듈(3)을 포함한다.

제1촬영모듈(1)은 대상 구역을 촬영하여 열화상 정보를 생성(도 3에서 (S1) 단계)하는 것이다. 제1촬영모듈(1)은 대상 구역의 촬영 대상체(충전기(C))들이 발생시키는 적외선을 이용하여 표면의 온도를 측정해주는 열화상 카메라에 상응하는 구성을 포함할 수 있다.

즉, 제1촬영모듈(1)은 전기차 충전소의 충전기(C)를 촬영하여 상기한 열화상 정보를 생성하는 것으로, 전기차 충전소에서 충전기(C)가 설치되는 측에 배치될 수 있다.

상기 열화상 정보는 상기 대상 구역의 대상체들이 발생시키는 적외선을 통해 측정되는 온도에 따라 설정된(기 설정된) 색상데이터를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1촬영모듈(1)은 대상 구역을 촬영하여 프레임에 대한 원시데이터(RAW데이터)를 영상데이터로 치환한다. 상기 원시데이터는 256레벨의 1채널 영상데이터로 변형되는데, 전체 RAW데이터의 MAX값을 255, MIN 값을 0으로 간주하여 256 단계로 밝기 값을 설정하여 영상데이터로 변형된다.

상기 제1촬영모듈(1)은 촬영한 대상 구역의 대상체들이 발생시키는 적외선을 통해 측정되는 온도에 따라 설정된 색상데이터를 생성한다. 즉, 상기한 열화상 정보는 영상데이터와 색상데이터를 포함할 수 있다. 상기 영상데이터(프레임들을 포함)에는 상기 색상데이터가 매칭 될 수 있다. 상기한 제1촬영모듈(1)은 공지된 기술로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제어부(2)는 상기 열화상 정보를 이용하여 화재 발생 여부를 파악하고, 화재 발생 시 화재 발생 정보를 생성(도 3에서 (S2) 단계)한다.

상기한 제어부(2)(서버에 상응하는 구성)에는 통상의 기술자에게 알려진 다양한 제어 구성(예를 들면, 컴퓨터, 프로세서 등의 다양한 전자 장치 또는 전자 모듈)이 적용될 수 있다. 예시적으로, 제어부(2)는 그에 포함된 프로그램이나 알고리즘에 따라 생성된 신호나 명령을 후술하는 출력장치(4), 관리자 클라이언트(5) 등에 전달하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 제어부(2)는 제1촬영모듈(1) 또는 제2촬영모듈(3) 등에 포함되거나, 제1촬영모듈(1) 또는 제2촬영모듈(3) 등과 이웃하는 위치에 제1촬영모듈(1) 또는 제2촬영모듈(3) 등과는 별도로 구비되어 제1촬영모듈(1), 제2촬영모듈(3), 후술하는 출력장치(4), 관리자 클라이언트(5) 등과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 본 시스템의 각 구성들은 이더넷을 통해 상호 통신 가능하게 연결될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 제어부(2)를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제어부(2)는 상기한 열화상 정보를 수신하여 저장하는 데이터베이스(21), 상기 열화상 정보를 수신하고, 상기 열화상 정보의 색상(상기 색상데이터)에 상응하는 온도값(측정 온도)을 설정하는 변환부(22)를 포함할 수 있다.

제1촬영모듈(1)은 상기한 열화상 카메라와 상응하는 구성을 포함할 수 있다고 하였는데, 상기 열화상 카메라는 대상체의 온도가 높을수록 빨간색으로, 온도가 낮을수록 파란색으로 표현할 수 있다.

변환부(22)는 데이터베이스(21)로부터 상기한 열화상 정보를 수신하고, 상기 색상들을 설정된 기준에 따라 카테고리 별로 분류하고, 상기 카테고리에 따라 설정된 온도값을 설정할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1촬영모듈(1)이 표현(생성)할 수 있는 색상이 밝은 빨간색(연한 빨간색), 어두운 빨간색(진한 빨간색), 밝은 초록색(연한 초록색), 어두운 초록색(진한 초록색), 밝은 파란색(연한 파란색), 어두운 파란색(진한 파란색)일 경우, 변환부(22)는 밝은 빨간색(연한 빨간색), 어두운 빨간색(진한 빨간색)을 빨간색 카테고리로 분류하고 상기 빨간색 카테고리에는 온도값 30℃을 지정할 수 있다. 또한 밝은 초록색(연한 초록색), 어두운 초록색(진한 초록색)은 초록색 카테고리로 분류하고 상기 초록색 카테고리에는 온도값 20℃를 지정할 수 있다. 또한 밝은 파란색(연한 파란색), 어두운 파란색(진한 파란색)은 파란색 카테고리로 분류하고 온도값 10℃를 지정할 수 있다.

제어부(2)는 상기 온도값이 기 설정된 기준 온도(기준 온도값)를 초과하는 경우 화재 발생 정보를 생성하는 비교판단부(23)를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 온도값이 30℃이고 기 설정된 기준 온도가 20℃인 경우 비교판단부(23)는 상기한 화재 발생 정보를 생성할 수 있다.

본 시스템은 상기 제어부(2)와 통신 가능하게 연결되는 관리자 클라이언트(5) 및 출력장치(4) 등을 포함할 수 있고, 상기 제어부(2)은 상기 화재 발생 정보를 관리자 클라이언트(5) 및 출력장치(4) 등에 전송할 수 있다.

상기한 관리자 클라이언트(5)는 상기 화재 발생 정보를 출력 하도록 관리자 PC, 모바일 등에 설치되는 것일 수 있고, 상기 출력장치(4)는 예시적으로 경광등, 디스플레이, 경보장치 등일 수 있다.

관리자 클라이언트(5) 및 출력장치(4) 등은 상기 화재 발생 정보를 수신할 경우 상기 화재 발생 정보를 출력하거나 경보음 등을 발생시키는 알림 신호를 출력할 수 있다.

도 4는 대상 구역을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 제1촬영모듈(1)이 촬영하는 상기한 대상 구역에는 대상체(충전기(C))가 포함된다고 상술한 바 있다. 상기한 대상 구역을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 대상 구역은 충전기(C)에서 열이 발생하는 부분을 포함하는 영역일 수 있다.

예를 들어, 상기 대상체에 고전압을 인가한 상태에서 제1촬영모듈(1)이 상기 대상체를 촬영하여 열화상 정보를 생성하여 전송할 수 있고, 상기한 출력장치(4)는 색상이 포함된 열화상 정보를 출력할 수 있다. 이때 입력장치(예시적으로 마우스)에 의해 입력된 신호가 제어부(2)로 전송되어 상기한 제어부(2)가 대상체 중 온도가 높은(예시적으로 빨간색으로 표시된 부분) 특정 부분을 상기한 대상 구역(Region of interest, ROI)으로 설정할 수 있다.

따라서 제1촬영모듈(1)은 상기한 특정 부분(충전기(C)에서 열이 발생하는 부분) 만을 포함하는 영역(대상 구역)을 촬영하여 상기한 열화상 정보를 생성할 수 있어, 전송되는 데이터와 제어부(2)의 연산에 필요한 데이터를 최소화 할 수 있기 때문에 제어부(2)의 연산량을 최소화 할 수 있다.

예시적으로 상기한 대상 구역은 상기 듀얼캠 한 개 당 10개 까지 설정이 가능할 수 있다.

도 5는 분류 정보를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3, 도 5을 참조하면, 제어부(2)는 시간대 별로 수신된 다수의 온도값들 중 가장 최대값을 고온값으로 설정하여 시간대 별 고온값이 포함된 분류 정보를 생성하는 분류부(24)를 포함할 수 있다.

상기한 분류부(24)는 특정 시간대에서 수신된 다수의 온도값(상기 열화상 정보에 상응하는 온도값)들 중 가장 높은 온도값을 고온값으로 설정한다.

도 5는 상기한 분류 정보가 출력장치(4)에 의해 출력된 것을 설명한 것(가로축이 시간대, 세로축이 상기 고온값)으로, 상술하였듯이 분류 정보는 시간대와 상기한 고온값을 포함할 수 있다.

도 6은 가동 시간 정보를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3, 도 6을 참조하면, 상기 제어부(2)는 상기 분류 정보를 수신하고, 고온값이 증가되는 시간대를 특정하여 가동 시간 정보를 생성하는 특정부(25)를 포함할 수 있다.

예를 들어 상기 특정부(25)는 상기 시간대-고온값 그래프(도 5 참조)를 포함하는 분류 정보를 수신하여 기울기가 증가되는 시간대(제1시간대)를 지정할 수 있다.

이때 특정부(25)는 상기 제1시간대를 특정하여 상기한 가동 시간 정보를 생성할 수 있다. 즉, 충전기(C) 사용 시 온도가 증가할 수 있으므로 상기한 제1시간대가 충전기(C)의 가동 시간으로 인식될 수 있는 것이다.

예를 들어 아침 9시~10시 시간대에서 충전기(C)가 가동되어 전압 사용에 따른 저항열에 의해 충전기(C)의 고온값이 증가됨에 따라 9시~10시 시간대가 상기 제1시간대 될 수 있다.

이와 같이, 본 시스템은 특정부(25)를 포함함으로써, 충전기(C)의 가동 시간대를 파악할 수 있도록 한다는 이점이 있다.

제어부(2)는 상기 분류 정보를 수신하고, 상기 충전기(C)가 정상 상태일 때 시간대 별 고온값을 정상 온도로 설정하는 기준설정부(26)를 포함할 수 있다.

또한 제어부(2)는 상기 온도값이 상기 정상 온도를 초과하는 경우 충전기(C)의 이상 정보를 생성하는 비정상판단부(27)를 포함할 수 있다.

따라서 충전기(C)가 정상 상태일 때, 상기한 정상 온도가 시간대 별로 설정되므로, 주변 대기의 온도와 시간대 별 충전기(C)의 사용 상태 등에 따라 시간대 별로 상이한 정상 온도가 설정되기 때문에 이를 반영하여 온도값과 비교함으로써, 충전기(C)의 이상 유무를 시간대 별로 파악할 수 있다는 이점이 있다.

또한 충전기(C)의 이상 유무를 충전기(C)의 발열 상태를 파악하여 시간대 별로 파악(충전기(C) 발열의 트렌드를 분석)할 수 있으므로, 충전기(C)의 점검 필요 여부를 파악할 수 있도록 한다는 이점이 있다.

제어부(2)는 온도계로부터 측정된 대기 온도를 수신하고 기 설정된 기준 대기 온도와의 차이값을 연산하는 차이값산출부(28)를 포함할 수 있다.

온도계는 전기차 충전소에 설치되어 충전기(C) 측의 대기 온도를 측정할 수 있다. 예시적으로 온도계는 제1촬영모듈(1)에 구비될 수 있다.

예시적으로 기준 대기 온도는 30℃이고, 상기 온도계로부터 측정된 대기 온도가 32℃일 경우 상기 차이값살출부(29)는 기준 대기 온도와 측정된 대기 온도 중 높은 것에서 낮은 것을 뺀 상기 차이값(2℃)을 산출할 수 있다.

또한 제어부(2)는 상기 차이값을 이용하여 상기 온도값을 보정하여 보정값을 산출하는 보정값산출부(29)를 포함할 수 있다.

예시적으로 보정값산출부(29)는 측정된 대기 온도가 기준 대기 온도보다 높을 경우, 상기 온도값에 상기 차이값을 빼기 하여 보정값을 산출할 수 있고, 다른 예시적으로 측정된 대기 온도가 기준 대기 온도보다 낮을 경우, 상기 온도값에 차이값을 더하여 보정값을 산출할 수 있다. 측정된 대기 온도와 기준 대기 온도가 동일할 경우 상기 온도값이 보정값이 되는 것은 물론이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제2촬영모듈(3)은 상기 제어부(2)가 화재 발생 정보를 생성하는 경우, 상기 대상 구역을 촬영하여 가시광선 정보를 생성(도 3에서 (S3) 단계 참조)한다.

즉, 상기 제어부(2)의 비교판단부(23)가 화재 발생 정보를 생성하는 경우, 상기 비교판단부(23)는 제2촬영모듈(3)을 동작 시키는 동작 신호를 생성하여 제2촬영모듈(3)로 전송하고, 제2촬영모듈(3)이 상기 동작 신호를 수신하여 상기 대상 구역을 촬영할 수 있다.

제2촬영모듈(3)은 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 카메라에 상응하는 것일 수 있으며, 상기 가시광선 정보는 영상, 이미지 등을 포함할 수 있다. 마찬가지로 상기 가시광선 정보는 출력장치(4), 관리자 클라이언트(5) 등에 전송될 수 있다.

후술하는 설명에서 보다 자세히 설명하겠지만 제2촬영모듈(3)은 어안렌즈 등을 포함할 수 있다.

상기 제1촬영모듈(1)과 제2촬영모듈(3)은 도 2와 같이 하나의 하우징에 설치되어 듀얼캠(dual cam)을 구성할 수 있다. 상기한 듀얼캠은 다수의 충전기(C)를 촬영할 수 있으나, 한 개의 듀얼캠이 한 개의 충전기(C)를 촬영하는 것이 바람직하다.

도시되지 않았지만, 제어부(2)는 비교판단부(23)가 화재 발생 정보(화재 정보)를 생성하는 경우, 상기 가시광선 정보의 영상으로부터 스틸컷 이미지(still cut image)를 추출하는 추출부(미도시)를 포함할 수 있다. 스틸컷 이미지란 영상에서(필름 가운데) 한 컷만 골라낸 이미지이다.

상기 비교판단부(23)가 화재 발생 정보를 생성하여 전송하는 경우, 상기 추출부(34) 또한 상기 가시광선 정보의 영상으로부터 스틸컷 이미지를 추출하여 상기한 관리자 클라이언트(5) 등으로 전송할 수 있다.

이와 같이, 본 시스템은 종래기술과 같이 가시광선 정보를 생성하는 제2촬영모듈(3)로만 화재 발생 여부를 파악하는 것이 아닌, 열화상 정보와 가시광선 정보를 동시에 활용하여 화재 발생 여부를 파악하므로, 보다 스마트 하게(정확하게) 대상 구역의 화재 발생 여부를 파악할 수 있다는 이점이 있다.

또한 제2촬영모듈(3)이 제어부(2)가 화재 발생 정보를 생성하는 경우에만 구동되므로 제2촬영모듈(3)의 사용 수명을 보다 연장시킬 수 있다는 이점 또한 있다.

도 7 및 도 8은 스틸컷 이미지 및 디워핑 이미지를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 3, 및 도 7을 참조하면, 제2촬영모듈(3)은 어안 렌즈를 포함할 수 있다. 어안 렌즈는 초점이 짧아 화각이 큰 렌즈로서, 보다 넓은 대상 구역을 파악하기 위해 적용되었다.

상술한 바와 같이, 추출부(미도시)는 화재 발생 정보 생성 시 스틸컷 이미지를 추출한다고 하였는데, 제어부(2)는 상기한 스틸컷 이미지를 왜곡 보정하여 디워핑 이미지를 생성하는 보정부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기한 어안 렌즈를 포함하는 제2촬영모듈(3)에서 촬영된 스틸컷 이미지(도 7 및 도 8의 (A) 참조)는 보다 넓은 영역이 촬영된 것이지만 이미지가 다소 왜곡되어 있어 통상적으로 어안 렌즈로 촬영된 이미지는 왜곡을 보정하는 공정이 수행된다.

보정부를 통해 스틸컷 이미지를 보정하는 것을 예시적으로 설명(등록특허 제10-2132578호에 공지된 기술이다)하면, 공간상의 한 직선을 단위 구 상에 사영하면 원으로 되고, 이를 다시 구 위의 한 평면에 정사영(orthographic project)하면 타원의 중심은 광학 중심(optical center)이 되고 그 장축의 반경은 초점거리(focal length)가 된다. 광학 중심과 초점거리를 구한 다음 어안렌즈가 반구와 거의 같다고 보고 반구에서 반구 위에 놓여있는 평면으로 투영(projection) 연산을 수행해서 영상을 보정한다.

즉, 구 위의 픽셀들을 사각형 평면위로 투영시키며, 이때 발생할 수 있는 공간(hole)은 보정이 필요하다. 어안렌즈 이미지(스틸컷 이미지)는 일정한 굴곡률을 갖는데 먼저 이미지 변환을 위한 마스크를 이미지상의 계산 지점에 올려놓은 후 기하학적 영상변환을 이용하여 이동 및 확대를 하게 되는 과정이 필요하다

예를 들어 보정부는 왜곡보정을 위해 원본 이미지(스틸컷 이미지)에 마스크를 씌워 굴곡윤곽선을 추출해내고 이 윤곽선과 중심축의 수평, 수직선과의 변위를 계산하여 역상의 굴곡을 계산하여 룩업테이블(LUT, look-up table)에 저장한다. 저장된룩업테이블 값을 이용하여 산술적 연산을 이용한 영상의 기하학적 처리를 수행할 수 있다.

영상 픽셀의 이동으로 인한 픽셀의 홀(Hole) 또는 계단현상은 다음과 같은 절차를 통해 보정될 수 있다.

(1) 원본 이미지(스틸컷 이미지)에서 격자무늬 패턴을 라플라시안, 소벨, 프리위트 등을 이용하여 에지(Edge)를 추출, (2) 추출된 에지 영상 중 수평축의 최외곽 에지선의 픽셀좌표값을 추출, (3) 추출된 최외곽선에서 카메라렌즈의 중심과 가장 가까운 점을 추출, (4) 추출된 점을 기준으로 카메라의 중심과 직각을 이루는 직선을 생성하고 생성된 직선과 왜곡된 왜곡선과 의 각 픽셀에 대한 수직 변위를 추출하여 왜곡 변환 테이블에 저장, (5) 수직축도 이와 같이 수평변위를 생성, (6) 동일하게 에지좌표 값으로 룩업테이블을 생성.

상기와 같은 과정을 통해 스틸컷 이미지는 도 7 및 도 8의 (B)와 같이 왜곡 보정된 디워핑 이미지로 생성된다.

상기와 같이 보정부를 통해 어안 렌즈로 촬영된 이미지(스틸컷 이미지)를 왜곡 보정하여 디워핑 이미지로 생성하는 것은 해당 분야에서 통상적인 것(등록특허 제10-2132578호)으로 보다 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 9는 디워핑 이미지의 측부 영역 비교를 설명하기 위한 도면이다.

제어부(2)(보정부)는 복수 개의 제2촬영모듈(3)로 획득한 복수의 디워핑 이미지 중 인접한 디워핑 이미지의 측부 영역을 비교(등록특허 제10-2132578호에 공지된 기술)할 수 있다.

이하에서는 복수개의 제2촬영모듈(3)을 두 개로 예를 들어 설명하며, 두 개의 제2촬영모듈(3) 각각을 제1 카메라와 제 2카메라로 명명하며, 상기 제1 카메라와 제2 카메라에서 촬영되어 보정된 디워핑 이미지들을 각각 제1 디워핑 이미지(31), 제2 디워핑 이미지(32)로 명명하기로 한다.

제1 디워핑 이미지(31)가 좌측에 위치하고 제2 디워핑 이미지(32)가 우측에 위치한다면, 서로 중복이 발생될 수 있는 영역인 제1 디워핑 이미지(31)의 우측 측부 영역과 제2 디워핑 이미지(32)의 좌측 측부 영역을 비교할 수 있다. 도 9를 참조하면 제1 측부 영역(311)과 제2 측부 영역(321)을 비교할 수 있는 것이다.

제어부(2)(보정부)는 이러한 측부 영역 비교 시, 소정 기준의 색상 단차 이상인 경우 비교한 측부 영역을 조정 필요 영역으로 추출이 필요한 것으로 판단한다.

제1 측부 영역(311)과 제2 측부 영역(321)을 연결하였을 때, 서로 (일부 또는 전부) 중복되었을 경우 색상 단차가 발생할 있고, 서로 제대로 연결되어 있지 않고 공백이 있는 경우에도 색상 단차가 발생할 수 있다.

상기와 같이, 조정 필요 영역을 추출하는 것은 공지된 기술(등록특허 제10-2132578호)로 보다 구체적인 설명은 생략한다.

이후에 제어부(2)(보정부)는 복수개의 디워핑 이미지 중 두 개의 인접한 디워핑 이미지의 측부 영역을 재차 비교하되, 측부 영역 비교 시 두 개의 측부 영역의 유사도가 소정 기준 이상일 경우 중복 영역으로 판단하고, 두 개의 측부 영역 유사도가 소정 기준 미만인 경우 공백 영역으로 판단할 수 있다(등록특허 제10-2132578호에 공지된 기술).

디워핑 이미지에 기초하여 조정 필요 영역을 추출한 결과만을 이용하면 해당 영역이 중복 영역인지 공백 영역인지 알 수 없는데, 유사도 측정 결과를 통해 조정 필요 영역이 중복 영역인지 공백 영역인지 알 수 있게 된다.

도 9를 예로 들면, 제1 측부 영역(311)과 제2 측부 영역(321)을 비교한 결과가 중복 영역인 경우, 제1 디워핑 이미지(31)가 좌측으로 갈 수 있도록 제1 카메라 를좌측으로 이동시킬 수 있다. 또는 제2 디워핑 이미지(32)가 우측으로 갈 수 있도록 제2 카메라를 우측으로 이동시킬 수도 있다.

그리고 제1 측부 영역(311)과 제2 측부 영역(321)을 비교한 결과가 공백 영역인 경우, 제1 디워핑 이미지(31)가 우측으로 갈 수 있도록 제1 카메라를 우측으로 이동시킬 수 있다. 또는 제2 디워핑 이미지(32)가 좌측으로 갈 수 있도록 제2 카메라를 좌측으로 이동시킬 수도 있다.

한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재발생 감시 방법(이하 '본 방법'이라 함)에 대해 설명한다. 다만, 본 방법은 상술한 본 시스템을 이용한 화재 발생 감시 방법으로 본 시스템과 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하므로, 앞서 살핀 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 방법은 제1촬영모듈(1)로 대상 구역을 촬영하여 열화상 정보를 생성하는 단계(S1)를 포함한다.

또한 본 방법은 제어부(2)에 의해 열화상 정보를 이용하여 화재 발생 여부를 파악하고, 화재 발생 시 화재 발생 정보를 생성하는 단계(S2)을 포함한다.

또한 본 방법은 상기 제어부(2)가 화재 발생 정보를 생성하는 경우, 제2촬영모듈(3)을 통해 대상 구역을 촬영하여 가시광선 정보를 생성하는 단계(S3)를 포함한다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템: S
제1촬영모듈: 1 제어부: 2
데이터베이스: 21 변환부: 22
비교판단부: 23 분류부: 24
특정부: 25 기준설정부: 26
비정상판단부: 27 차이값산출부: 28
보정값산출부: 29 제2촬영모듈: 3
출력장치: 4 관리자 클라이언트: 5
충전기: C

Claims (4)

1. 대상 구역을 촬영하여 열화상 정보를 생성하는 제1촬영모듈;
   상기 열화상 정보를 이용하여 화재 발생 여부를 파악하고, 화재 발생 시 화재 발생 정보를 생성하는 제어부; 및
   상기 화재 발생 정보를 수신하는 경우, 상기 대상 구역을 촬영하여 가시광선 정보를 생성하는 제2촬영모듈;
   을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 열화상 정보를 수신하여 저장하는 데이터베이스;
   상기 열화상 정보를 수신하고, 상기 열화상 정보의 색상에 상응하는 온도값을 설정하는 변환부; 및
   상기 온도값과 기 설정된 기준 온도를 비교하고, 상기 온도값이 상기 기 설정된 기준 온도를 초과하는 경우 상기 화재 발생 정보를 생성하는 비교판단부;
   를 포함하고,
   상기 대상 구역은 충전기에서 열이 발생하는 부분을 포함하는 영역이고,
   상기 제어부는,
   시간대 별로 수신된 다수의 온도값들 중 최대값을 고온값으로 설정하여 시간대 별 고온값이 포함된 분류 정보를 생성하는 분류부; 및
   상기 분류 정보를 수신하고, 상기 고온값이 증가되는 시간대와 감소되는 시간대를 특정하여 가동 시간 정보를 생성하는 특정부;
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   시간대 별로 수신된 다수의 온도값들 중 최대값을 고온값으로 설정하여 시간대 별 고온값이 포함된 분류 정보를 생성하는 분류부; 및
   상기 분류 정보를 수신하고, 상기 충전기가 정상 상태일 때 시간대 별 고온값을 정상 온도로 설정하는 기준설정부; 및
   상기 온도값이 상기 정상 온도를 초과하는 경우 상기 충전기의 이상 정보를 생성하는 비정상판단부;
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 온도계로부터 측정된 대기 온도를 수신하고 기 설정된 기준 대기 온도와의 차이값을 연산하는 차이값산출부, 및 상기 차이값을 이용하여 상기 온도값을 보정하여 보정값을 산출하는 보정값산출부를 더 포함하고,
   상기 보정값산출부는 측정된 대기 온도가 상기 기준 대기 온도보다 높을 경우 상기 온도값에 상기 차이값을 빼기하여 보정값을 산출하고, 측정된 대기 온도가 상기 기준 대기 온도보다 낮을 경우 상기 상기 온도값에 차이값을 더하여 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전기 화재 감지 및 상태 이상 예측 시스템.
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