KR20130078252A

KR20130078252A - 광센서를 이용한 안개감지 장치

Info

Publication number: KR20130078252A
Application number: KR1020110147095A
Authority: KR
Inventors: 황예진; 문윤정; 오경호
Original assignee: (주)다온씨앤티
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-07-10

Abstract

본 발명은 광센서를 이용한 안개감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정한 세기로 방출된 빛이 안개 입자에 부유된 공간을 지나 수신된 빛의 세기를 감지하여 그에 따라 안개의 농무 및 시계거리를 산출함으로써 저렴하고 신뢰성이 있는 광센서를 이용한 안개감지 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치는, 안개의 농도를 산출하기 위한 광센서를 이용한 안개감지 장치에 있어서, 외부의 안개가 내부로 유출입되는 유통로가 구비된 안개 케이스와, 상기 안개케이스의 내측으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 빛을 감지하여 그 감지된 빛의 세기에 따른 신호를 출력하는 광센서와, 상기 광원의 발광과 상기 광센서의 빛의 감지를 제어하는 광제어부가 구비된 안개측정모듈이 구비되고, 상기 안개측정모듈의 광원에서 조사된 빛의 세기와 상기 광센서에 의해 측정된 빛의 세기의 차이로부터 안개의 농도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

광센서를 이용한 안개감지 장치{APPARATUS FOR SENSING FOG USING OPTICAL SENSOR}

본 발명은 광센서를 이용한 안개감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일정한 세기로 방출된 빛이 안개 입자에 부유된 공간을 지나 수신된 빛의 세기를 감지하여 그에 따라 안개의 농무 및 시계거리를 산출함으로써 저렴하고 신뢰성이 있는 광센서를 이용한 안개감지 장치에 관한 것이다.

우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 호수 및 강이 많아 안개의 발생이 빈번하게 일어난다. 특히, 연안이나 호수나 강이 근처에 있는 도로에 안개가 국지적(局地的)으로 발생하는 경우 교통사고를 유발하는 요인이 된다.

안개는 지표면 부근에서 발생하고, 또한 미립자(微粒子) 형태로 대기중에 존재하는 시간이 길고 수분량이 적기 때문에 안개의 감지가 그리 간단하지 않다. 그럼에도 불구하고 안개를 감지하기 위하여 다양한 기술이 시도되어 왔다. 대한민국 공개특허 제10-2003-0010365호에는 안개 채집장치를 구동하여 안개를 채집하기 위한 안개 감지장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 그러나 상기의 안개 감지장치는 수분의 접촉으로 발생되는 저항값의 변화로 안개를 감지하기 때문에 안개가 눈이나 비 등과 같이 습기를 동반하는 경우 시각적인 분석이 아닌 촉각적인 분석으로 인하여 오류발생 빈도가 상대적으로 높아지는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 제10-2009-0100174호에는 영상카메라, 영상입력기, 안개 정보 분석기 및 데이터베이스로 이루어져 획득한 영상데이터를 분석하여 도로의 안개발생 상태정보를 추출하는 안개 감지 시스템이 개시되어 있으나 이는 고가인 관계로 그 활용이 많지 않은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 일정한 세기로 방출된 빛이 안개 입자에 부유된 공간을 지나 수신된 빛의 세기를 감지하여 그에 따라 안개의 농무 및 시계거리를 산출함으로써 저렴하고 신뢰성이 있는 광센서를 이용한 안개감지 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치는, 안개의 농도를 산출하기 위한 광센서를 이용한 안개감지 장치에 있어서, 외부의 안개가 내부로 유출입되는 유통로가 구비된 안개 케이스와, 상기 안개케이스의 내측으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 빛을 감지하여 그 감지된 빛의 세기에 따른 신호를 출력하는 광센서와, 상기 광원의 발광과 상기 광센서의 빛의 감지를 제어하는 광제어부가 구비된 안개측정모듈이 구비되고, 상기 안개측정모듈의 광원에서 조사된 빛의 세기와 상기 광센서에 의해 측정된 빛의 세기의 차이로부터 안개의 농도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치는, 상기 안개측정모듈에는 광원에서 조사된 빛의 세기와 광센서에 의해 감지된 빛의 세기에 따른 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부가 더 구비되고, 상기 안개측정모듈의 인터페이스부를 통해 전송된 신호를 인터페이스부가 수신하여 이를 빛의 세기 데이터로 변환하여 무선으로 전송하는 데이터전송모듈과, 상기 데이터전송모듈로부터 무선으로 전송된 빛의 세기 데이터를 수신하여 이를 빛의 세기 데이터와 대응되는 안개 농도로 산출하여 외부로 전송하는 데이터수신모듈이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치는, 일정한 세기로 방출된 빛이 안개 입자에 부유된 공간을 지나 수신된 빛의 세기를 감지하여 그에 따라 안개의 농무 및 시계거리를 산출함으로써 저렴하고 신뢰성이 있는 데이터를 얻을 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치의 안개측정모듈의 구성을 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치의 데이터전송모듈의 구성을 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치의 데이터 수신모듈의 구성을 도시한 구성도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치의 안개측정모듈의 구성을 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치의 데이터전송모듈의 구성을 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치의 데이터 수신모듈의 구성을 도시한 구성도이다.

본 발명에 따른 광센서를 이용한 안개감지 장치는 안개의 농도를 산출하기 위한 저렴하고 시스템 구성이 용이한 광센서를 이용한 것으로, 안개측정모듈(10), 데이터전송모듈(20), 데이터수신모듈(30)이 구비되어 구성된다.

상기 안개측정모듈(10)은 안개를 측정하고자 하는 장소, 예를 들면 도로의 가로등과 같은 시설물에 설치되어 발생된 안개의 농도를 광센서(13)로 측정하는 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 안개측정모듈(10)은 안개케이스(11), 광원(12), 광센서(13), 광원 드라이버(14), 광센서 드라이버(15), 광제어부(16), 메모리부(17), 인터페이스부(18)를 포함하여 구성된다.

상기 안개케이스(11)는 광센서(13)에 의해 측정되는 빛의 세기가 주변의 밝기에 따라 변하는 것을 방지하도록 광원(12)과 광센서(13)가 설치되는 공간을 형성하기 위한 구성이다. 상기 안개케이스(11)는 주변의 안개 입자(F)가 자유롭게 유출입되도록 유통로(11a)가 구비되게 구성된다. 상기 안개케이스(11)의 유통로(11a)는 안개케이스(11)의 내부로 비가 들치지 않도록 측면이나 하부에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 광원(12)는 상기 광제어부(16)에 의해 제어되는 광원 드라이버(14)의 구동으로 빛을 발광시켜 상기 안개케이스(11)의 내측으로 빛(L)을 조사하는 구성이다. 상기 광원(12)으로는 LED와 같은 램프로 구성되어 질 수 있다.

상기 광센서(13)는 상기 광원(12)으로부터 조사된 빛(L) 중에서 안개 입자(F)에 의해 산란되지 않고 도달된 빛(Lr)을 감지하여 그 감지된 빛의 세기에 따른 신호를 출력하는 구성이다. 상기 광원(12)으로부터 조사된 빛(L) 중에서 일부 빛(Ld)는 안개 입자(F)에 의해 산란되기 때문에 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기는 상기 광원(12)로부터 조사된 빛(L)의 세기와는 차이를 가지게 되고, 이 차이는 안개의 농도가 짙을수록 더 커지게 되는 상관관계를 가지기 때문에 본 발명은 상기 광원(12)로부터 조사된 빛(L)의 세기와 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기의 차이를 이용하여 안개의 농도를 산출하게 된다.

상기 광원 드라이버(14)는 상기 광원(12)의 발광과 그 발광된 빛의 세기를 조절하여 상기 광원(12)의 구동을 제어하는 구성이다.

상기 광센서 드라이버(15)는 상기 광센서(13)기 빛을 수광하도록 상기 광센서(13)의 구동을 제어하는 구성이다.

상기 광제어부(16)은 상기 광원(12)의 발광과 상기 광센서(13)의 수광이 이루어지도록 상기 광원 드라이버(14) 및 광센서 드라이버(15)의 작동을 제어하고, 상기 광원(12)에 의해 발광된 빛의 세기에 관한 데이터와 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛의 세기에 대한 신호나 데이터를 상기 인터페이스부(18)을 통하여 외부로 전성하도록 상기 인터페이스부(18)의 구동을 제어한다.

상기 메모리부(17)은 탑재되는 프로그램을 일시 저장하거나 상기 광원(12)에 의해 발광된 빛의 세기에 관한 데이터와 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛의 세기에 대한 신호나 데이터를 일시 저장하는 구성이다.

상기 광측정모듈의 인터페이스부(18)는 상기 광원(12)에 의해 발광된 빛의 세기에 관한 데이터와 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛의 세기에 대한 신호나 데이터를 상기 데이터전송모듈(20)으로 전송하는 통신을 구현하는 구성이다. 상기 광측정모듈의 인터페이스부(18)는 가격과 구성이 간단한 시리얼 방식으로 구현되는 것이 바람직하다.

상기 데이터전송모듈(20)은 상기 안개측정모듈(10)의 인터페이스부(18)를 통해 전송된 신호를 수신하여 이를 빛의 세기 데이터로 변환하여 무선으로 상기 데이터수신모듈(30)으로 전송하는 구성이다. 도면을 참조하면, 데이터전송모듈(20)은 인터페이스부(21), 센서 인터페이스부(22), 중앙처리부(23), 지그비통신부(24), RAM/ROM 메모리(25,26)로 구성된다.

상기 상기 데이터전송모듈의 인터페이스부(21)는 상기 안개측정모듈의 인터페이스부(18)로부터 전송된 데이터를 수신하는 통신을 구현하는 구성으로, 상기 광측정모듈의 인터페이스부(18)와 마찬가지로 시리얼 방식으로 구현된다.

상기 센서 인터페이스부(22)는 안개의 측정뿐만 아니라 안개가 발생되는 지역의 온도나 습도와 같은 기상인자를 측정하는 온도센서(22a)나 습도센서(22b) 등의 센서가 구비되는 경우 그 센서로부터 발생된 데이터를 수신하기 위한 통신 구성이다.

상기 데이터전송모듈의 중앙처리부(23)는 상기 데이터전송모듈의 인터페이스부(21) 및 센서 인터페이스부(22)에 의해 수신된 신호나 데이터를 상기 지그비통신부(24)를 통해 송신할 수 있는 신호나 데이터 형태로 변환하는 구성이다.

상기 데이터전송무듈의 지그비통신부(24)는 상기 중앙처리부(23)에 의해 변환된 데이터, 특히 상기 안개측정모듈(10)로부터 전달된 광원로부터 조사된 빛(L)의 세기와 광센서에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기 또는 그 양자의 차이에 대한 신호로부터 변환된 데이터를 무선으로 상기 데이터수신모듈(30)으로 전송하기 위한 구성이다.

상기 데이터전송모듈의 RAM/ROM 메모리(25,26)는 상기 데이터전송모듈(20)에 탑재되는 프로그램이 저장되거나 상기 데이터전송모듈(20)으로 수신된 데이터나 신호를 저장하기 위한 구성이다.

상기 데이터수신모듈(30)은 상기 안개측정모듈(10)의 광원에서 조사된 빛(L)의 세기와 상기 광센서에 의해 측정된 빛(Lr)의 세기의 차이로부터 안개의 농도를 산출하고, 그 산출된 안개 농도 및 시계거리를 외부 관리자 모듈(41)이나 전광판(42)로 전송하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 데이터수신모듈(30)은 지그비통신부(31), 중앙처리부(32), 인터페이스부(33), RAM/ROM 메모리(34,35)로 구성된다.

상기 데이터수신모듈의 지그비통신부(31)는 상기 데이터전송모듈의 지그비통신부(24)로부터 무선으로 송신된 광원로부터 조사된 빛(L)의 세기와 광센서에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기 또는 그 양자의 차이에 대한 신호에 관한 데이터를 수신하는 구성이다.

상기 데이터수신모듈의 중앙처리부(32)는 상기 데이터수신모듈의 지그비통신부(31)에 의해 수신된 광원로부터 조사된 빛(L)의 세기와 광센서에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기 또는 그 양자의 차이에 대한 신호에 관한 데이터로부터 안개의 농도, 즉 시계 거리를 산출하는 구성이다. 상술한 바와 같이 상기 광원(12)으로부터 조사된 빛(L) 중에서 일부 빛(Ld)는 안개 입자(F)에 의해 산란되기 때문에 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기는 상기 광원(12)로부터 조사된 빛(L)의 세기와는 차이를 가지게 되고, 이 차이는 안개의 농도가 짙을수록 더 커지게 되는 상관관계를 가지며, 상기 데이터수신모듈의 중앙처리부(32)는 상기와 같은 상관계로부터 상기 광원(12)로부터 조사된 빛(L)의 세기와 상기 광센서(13)에 의해 감지된 빛(Lr)의 세기의 차이를 이용하여 안개의 농도를 산출하게 된다.

상기 데이터수신모듈의 인터페이스부(33)는 상기 데이터수신모듈의 중앙처리부(32)에 의해 산출된 안개농도(시계거리)에 대한 데이터를 외부의 관리자모듈(41)이나 이를 화면으로 표출하는 전광판(42) 등으로 전송하는 통신 구성이다.

상기 데이터수신모듈의 RAM/ROM 메모리(34,35)는 상기 데이터수신모듈(30)에 탑재되는 프로그램이 저장되거나 상기 데이터수신모듈(30)으로 수신된 데이터나 신호를 저장하기 위한 구성이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 광센서를 이용한 안개감지 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10 안개측정모듈
11 안개케이스
12 광원
13 광센서
14 광원 드라이버
15 광센서 드라이버
16 광제어부
17 메모리부
18 인터페이스부
20 데이터전송모듈
21 인터페이스부
22 센서 인터페이스부
23 중앙처리부
24 지그비통신부
25,26 메모리
30 데이터수신모듈
31 지그비통신부
32 중앙처리부
33 인터페이스부
34,35 메모리
41 관리자모듈
42 전광판

Claims

안개의 농도를 산출하기 위한 광센서를 이용한 안개감지 장치에 있어서,
외부의 안개가 내부로 유출입되는 유통로가 구비된 안개 케이스와, 상기 안개케이스의 내측으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 조사된 빛을 감지하여 그 감지된 빛의 세기에 따른 신호를 출력하는 광센서와, 상기 광원의 발광과 상기 광센서의 빛의 감지를 제어하는 광제어부가 구비된 안개측정모듈이 구비되고,
상기 안개측정모듈의 광원에서 조사된 빛의 세기와 상기 광센서에 의해 측정된 빛의 세기의 차이로부터 안개의 농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 안개감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 안개측정모듈에는 광원에서 조사된 빛의 세기와 광센서에 의해 감지된 빛의 세기에 따른 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부가 더 구비되고,
상기 안개측정모듈의 인터페이스부를 통해 전송된 신호를 인터페이스부가 수신하여 이를 빛의 세기 데이터로 변환하여 무선으로 전송하는 데이터전송모듈과,
상기 데이터전송모듈로부터 무선으로 전송된 빛의 세기 데이터를 수신하여 이를 빛의 세기 데이터와 대응되는 안개 농도로 산출하여 외부로 전송하는 데이터수신모듈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 안개감지 장치.