KR20130084081A - 침입 감지 장치 및 그 방법 - Google Patents

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홍승기
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Abstract

본 발명은 적외선 또는 레이저 소스를 기반으로 하는 센서를 이용하여 고정된 형태가 아닌 이동 가능한 형태로 해당 영역 내에 사람 및 물체 등의 침입을 감지하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 침입 감지 장치는 적외선 수광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 조정하고, 조정한 투사 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지에 따라 적외선 수광부와의 광축을 조정하는 적외선 투광부 및 적외선 투광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 검출하는 검출 방향을 조정하고, 조정한 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지에 따라 적외선 투광부와의 광축을 조정하는 수광부를 포함하고, 적외선 투광부와 적외선 수광부 사이의 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 것을 특징으로 한다.

Description

침입 감지 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INTRUSION DETECTION}
본 발명은 침입 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 적외선 또는 레이저 소스를 기반으로 하는 센서를 이용하여 고정된 형태가 아닌 이동 가능한 형태로 해당 영역 내에 사람 및 물체 등의 침입을 감지하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
적외선 감지 장치는 해당 영역 내에 사람 및 물체 등의 침입을 감지하는 장치이다. 이러한, 적외선 감지 장치는 적외선 빔을 방사시키는 적외선 투광부와, 적외선 투광부와 상호 마주 보도록 설치되어 방사된 적외선 빔을 수광하는 적외선 수광부를 포함한다.
적외선 감지 장치는 적외선 투광부와 적외선 수광부 사이에 존재하는 적외선 빔이 사람 및 물체에 의해 차광되는 경우, 침입 신호를 발생한다. 이와 같은, 적외선 감지 장치를 설치하는 경우에는 적외선 투광부와 적외선 수광부가 서로 마주보도록 광축(Optical Axis)을 설정해주어야 한다.
이와 같이, 적외선 감지 장치는 고정형이 아닌 휴대형으로 제작되는 경우 또는 설치되는 경우마다 수동 작업을 통해 적외선 투광부와 적외선 수광부가 서로 마주보도록 광축을 설정해야 하는 불편함이 있다. 또한, 적외선 감지 장치는 설치 과정에서 상시 전원 공급을 위한 배선과 통신 환경 구축을 위한 초기 설치 비용이 발생되거나 시간이 소요되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 적외선 또는 레이저 소스를 기반으로 하는 센서를 이용하여 고정된 형태가 아닌 이동 가능한 형태로 해당 영역 내에 사람 및 물체 등의 침입을 감지하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 상기 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 침입 감지 장치는
상기 적외선 수광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 조정하고, 조정한 투사 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지에 따라 상기 적외선 수광부와의 광축을 조정하는 적외선 투광부; 및 상기 적외선 투광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 검출하는 검출 방향을 조정하고, 조정한 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지에 따라 상기 적외선 투광부와의 광축을 조정하는 수광부를 포함하고, 상기 적외선 투광부와 상기 적외선 수광부 사이의 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 투광부는 지자계 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 투광부는 상기 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 수광부는 지자계 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 수광부는 상기 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 적외선 빔을 검출하는 검출 방향을 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 상기 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 장치가 침입을 감지하는 방법은
상기 적외선 투광부는 적외선 빔을 방사하는 단계; 상기 적외선 수광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 투사하는 투사 방향을 조정하는 단계; 조정된 투사 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 지를 판단하는 단계; 상기 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 조정된 투사 방향에 따라 상기 적외선 수광부와의 광축을 설정하는 단계; 및 상기 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 단계를 포함한다.
상기 침입을 감지하는 방법은 2축 또는 3축 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 상기 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 투사 방향을 조정하는 단계는 상기 적외선 수광부로부터 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 전달 받은 경우, 상기 투사 방향을 재조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른, 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 상기 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 장치가 침입을 감지하는 방법은
상기 적외선 수광부는 상기 적외선 빔의 검출 방향을 획득하는 단계; 상기 적외선 투광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 상기 적외선 빔의 검출 방향을 조정하는 단계; 조정된 상기 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 지를 판단하는 단계; 상기 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 조정된 검출 방향에 따라 상기 적외선 투광부와의 광축을 설정하는 단계; 및 상기 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 단계를 포함한다.
상기 침입을 감지하는 방법은 2축 또는 3축 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 적외선 빔의 검출 방향을 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 빔의 검출 방향을 조정하는 단계는 조정된 상기 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 특정값 이상인 경우 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생하는 단계; 및 상기 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생한 이후, 상기 검출 방향을 다시 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 침입 감지 장치는
빔을 방사하는 투광부와 상기 투광부로부터 방사된 빔을 수신하는 수광부가 일체형으로 구성되어 있는 센서모듈; 상기 센서 모듈에서 측정되는 거리값의 변위를 측정하는 변위 측정부; 및 상기 거리값의 변위의 발생 유무를 토대로 해당 영역 내 침입이 발생하였는지를 판단하는 침입 판단부를 포함한다.
상기 센서모듈은 확산반사형 포토 센서 또는 거리측정 광학 센서에 해당하는 것을 특징으로 한다.
상기 침입 판단부는 상기 거리값의 변위가 발생한 경우, 해당 영역 내 침입이 발생한 것으로 판단한다.
상기 침입 감지 장치는 상기 침입 판단부의 판단 결과를 무선 통신을 통해 사용자에게 제공하는 무선 통신부를 더 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른, 침입 감지 방법은
빔을 방사하는 투광부와 상기 투광부로부터 방사된 빔을 수신하는 수광부가 일체형으로 구성되어 있는 센서모듈을 이용하여 거리값을 설정 시간 간격마다 측정하는 단계; 상기 거리값의 변위를 측정하는 단계; 및 상기 거리값의 변위를 측정한 결과에 따라 해당 영역 내 침입이 발생하였는지를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 판단하는 단계는 상기 거리값의 변위가 발생한 경우, 해당 영역 내 침입이 발생한 것으로 판단한다.
상기 센서모듈은 확산반사형 포토 센서 또는 거리측정 광학 센서에 해당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 침입 감지 장치는 적외선 투광부와 적외선 수광부 간의 광축을 자동으로 조정함으로써, 조정된 광축을 이용하여 외부로부터 해당 영역의 침입을 감지 할 수 있다.
본 발명이 실시예에 따르면 침입 감지 방법은 적외선 투광부와 적외선 수광부 간의 광축을 자동으로 조정함으로써, 임시적으로 구성할 수 있는 침입 감지 장치 분야에 손쉽게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 침입 감지 장치는 환산반사형 포토 센서 또는 레이저, 또는 적외선 거리 측정 센서를 이용하여 적외선 투광부와 적외선 수광부를 일체형으로 구성할 수 있으며, 2개 이상의 센서를 통해 2개 이상의 경계에 대한 침입을 감지할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 침입 감지 장치는 2개 이상의 센서를 이용하여 특정 위치나 경계에서의 입출입을 감지할 수 있으며, 입출입하는 횟수를 카운팅 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 투광부를 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 수광부를 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 투광부와 적외선 수광부의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 침입 감지 장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 침입 감지 장치는 종래의 수동 작업을 통해 수행하였던 설치 과정의 문제점의 해결하기 위하여, 해당 영역의 침입을 감지하는 구동 과정 중에 자동으로 위치를 설정함으로써, 해당 영역의 사람 및 물체 등의 침입을 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1을 참고하면, 침입 감지 장치는 적외선 빔을 방사시키는 적외선 투광부(100)와 적외선 투광부(100)로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부(200)를 포함한다. 여기서, 적외선 빔은 레이저 형태 일수도 있으며, 이에 한정되지 않는다.
적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)의 간격은 최소 수십 센티미터(cm)에서 최대 수십 미터(m)일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 침입 감지 장치에서 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)는 도 7과 같이, 무선 통신을 통해 서로의 정보를 공유하고, 공유하는 정보를 토대로 광축을 조정함으로써, 조정된 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지할 수 있다.
다음, 적외선 투광부(100)와 적외선 투광부(100)의 구체적인 구성을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 투광부를 나타내는 구성도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적외선 수광부를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참고하면, 적외선 투광부(100)는 적어도 하나의 적외선 발광소자(110), 제어부(120), 무선 통신부(130), 센서부(140) 및 모터부(150)를 포함한다.
도 3을 참고하면, 적외선 수광부(200)는 적어도 하나의 적외선 수광소자(210), 제어부(220), 무선 통신부(230), 센서부(240) 및 모터부(250)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 침입 감지 장치는 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200) 각각에 위치하는 배터리(도시하지 않음)를 통해 해당 영역 내 사람 및 물체 등의 침입을 감지할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 침입 감지 장치에는 저전력 구동 및 통신 기법을 적용할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 적외선 발광소자(110)와 적어도 하나의 적외선 수광소자(210)는 서로 마주하여 광학 축(이하, "광축"이라고도 함)을 형성한다. 이러한, 광축은 침입 감지 장치의 해당 영역 내의 사람 및 물체 등의 침입을 감지하는 경계선에 해당한다.
도 2를 참고하면, 적어도 하나의 적외선 발광소자(110)는 적외선 발광 다이오드(IR LED)에 해당한다.
제어부(120)는 센서부(140)의 센싱 결과 즉, 지구의 자계에 대한 방향을 기준으로 현재 시점에서 적외선 빔의 투사 방향을 획득한다.
무선 통신부(130)는 적외선 수광부(200)와 무선 통신을 수행한다. 구체적으로, 무선 통신부(130)는 제어부(120)에서 획득한 적외선 빔의 투사 방향을 적외선 수광부(200)로 전달하고, 적외선 수광부(200)의 수광 정보 예를 들어, 적외선 빔의 검출 방향 등을 적외선 수광부(200)로부터 전달받는다.
제어부(120)는 무선 통신부(130)를 통해 공유되는 정보 즉, 적외선 빔의 검출 방향을 기반으로 적외선 빔의 검출 방향과 180도 다른 방향으로 적외선 투광부(100)의 위치 즉, 적외선 투광 소자(110)에서 적외선 빔을 투사하는 방향(이하 "투사 방향"라고도 함)을 조정한다. 이와 같이, 투사 방향을 조정하는 과정에서 적외선 투광부(100)는 적외선 빔을 지속적으로 방사시킨다.
다음, 제어부(120)는 수신한 적외선 빔 검출 이벤트 신호에 대응하게 모터부(150)에서 적외선 투광소자(110)의 투사 방향이 조정된 이후에, 조정된 투사 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지를 판단한다.
제어부(120)는 적외선 빔의 투사 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 적외선 수광부(200)와의 광축이 정확하게 설정된 것으로 판단하고, 광축 설정 태스크 과정을 완료한다.
제어부(120)는 적외선 빔의 투사 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하지 않는 경우, 모터부(150)에서 적외선 투광소자(110)의 위치를 재조정하도록 제어함으로써, 광축 설정 태스크 과정을 완료한다.
센서부(140)는 2축(x축, y축) 또는 3축(x축, y축, z축) 지자계(earth magnetic field) 센서에 해당한다. 여기서, 지자계 센서는 나침반 역할을 수행하는 센서로서, 적외선 투광부(100)에서 이전에 설정된 오차 범위 내에서 지구의 자계에 대한 세기와 방향에 대한 값을 획득한다.
모터부(150)는 적외선 투광부(100)의 좌우(Panning) 및 상하(Tilting) 구동을 수행 및 제어한다.
모터부(150)는 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 무선 통신부(130)를 통해 적외선 수광부(200)로부터 전달받은 경우, 구동 관성 및 이벤트 처리 지연 시간을 고려하여 적외선 투광소자(110)의 투광 방향을 조정한다. 여기서, 구동 관성은 적외선 투광소자(110)가 적외선 빔을 투광하는 과정 중에 발생하는 미세한 관성 정보이고, 이벤트 처리 지연 시간은 적외선 빔 검출 이벤트 신호에 대응하는 이벤트 처리 과정에서 발생하는 지연 시간이다.
도 3을 참고하면, 적어도 하나의 적외선 수광소자(210)는 포토 다이오드(Photo Diode) 또는 포토 트랜지스터(Photo Transistor)에 해당한다.
제어부(220)는 센서부(240)의 센싱 결과 즉, 지구의 자계에 대한 방향을 기준으로 현재 시점에서 적외선 빔의 검출 방향을 획득한다.
무선 통신부(230)는 적외선 투광부(100)와 무선 통신을 수행한다. 구체적으로, 무선 통신부(230)는 제어부(220)에서 획득한 적외선 빔의 검출 방향을 적외선 투광부(100)로 전달하고, 적외선 투광부(100)의 투광 정보 예를 들어, 적외선 빔의 투사 방향 등을 적외선 투광부(100)로부터 전달받는다.
제어부(220)는 무선 통신부(230)를 통해 공유되는 정보 즉, 적외선 빔의 투사 방향과 적외선 빔의 검출 방향을 기반으로 적외선 빔의 투사 방향과 180도 다른 방향으로 적외선 수광부(200)의 위치 즉, 적외선 수광소자(210)에서 적외선 빔을 검출하는 방향(이하 "검출 방향"라고도 함)을 조정한다. 이와 같이, 검출 방향을 조정하는 과정에서 적외선 수광부(200)는 적외선 빔의 검출 방향을 지속적으로 검출한다.
다음, 제어부(220)는 적외선 빔의 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 특정 값 이상 검출되었을 경우, 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생시킨다. 이때, 제어부(220)는 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생시킴과 동시에 적어도 하나의 적외선 수광소자(210)의 동작을 정지시키고, 적외선 검출 이벤트 신호를 무선 통신부(230)를 통해 적외선 투광부(100)로 전달한다.
제어부(220)는 적외선 빔 검출 이벤트 신호에 대응하게 모터부(250)에서 적외선 수광소자(210)의 검출 방향이 조정된 이후에, 적외선 빔의 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지를 판단한다.
제어부(220)는 적외선 빔의 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 적외선 투광부(100)와의 광축이 정확하게 설정된 것으로 판단하고, 광축 설정 태스크 과정을 완료한다.
제어부(220)는 적외선 빔의 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하지 않는 경우, 모터부(250)에서 적외선 수광소자(210)의 위치를 재조정하도록 제어함으로써, 광축 설정 태스크 과정을 완료한다.
제어부(220)는 광축 설정 태스크 과정을 완료하고, 설정된 광축을 이용하여 사람 및 물체 등의 침입을 감지한다.
센서부(240)는 2축(x축, y축) 또는 3축(x축, y축, z축) 지자계(earth magnetic field) 센서에 해당한다. 여기서, 지자계 센서는 나침반 역할을 수행하는 센서로서, 적외선 수광부(200)에서 이전에 설정된 오차 범위 내에서 지구의 자계에 대한 세기와 방향에 대한 값을 획득한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른, 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200) 내의 지자계 센서는 동일한 값을 획득하는 것을 특징으로 한다.
모터부(250)는 적외선 수광부(200)의 좌우(Panning) 및 상하(Tilting) 구동을 수행 및 제어한다.
모터부(250)는 제어부(220)에서 적외선 빔 검출 이벤트 신호가 발생된 시점부터 구동 관성 및 이벤트 처리 지연 시간을 고려하여 적외선 수광소자(210)의 검출 방향을 조정한다. 여기서, 구동 관성은 적외선 수광소자(210)가 적외선 빔을 검출하는 과정 중에 발생하는 미세한 관성 정보이고, 이벤트 처리 지연 시간은 적외선 빔 검출 이벤트 신호에 대응하는 이벤트 처리 과정에서 발생하는 지연 시간이다.
이와 같이, 모터부(250)는 적외선 짐 검출 이벤트 신호가 발생된 시점부터 적외선 수광소자(210)의 위치를 미세 조정함으로써, 적외선 수광소자(210)가 보다 정확하게 적외선 빔을 검출할 수 있게 한다.
본 발명의 실시예에 따른 적외선 투광부(100)의 모터부(150)와 적외선 수광부(200)의 모터부(250)는 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)가 180도 서로 다른 방향각을 향하고 있는 시점에서, 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 동시에 같은 방향으로 동일한 구동 각속도를 유지하도록 한다. 또한, 적외선 투광부(100)의 모터부(150)와 적외선 수광부(200)의 모터부(250)는 제어부(220)에서 적외선 빔 검출 이벤트 신호가 발생되기 전까지 구동한다. 이와 같은 모터부(150 및 250)의 구동 과정은 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)에 해당하는 투광 방향과 검출 방향이 360도로 회전되기 전에 완료되어야 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른, 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)는 광축 설정 태스크 과정이 완료된 경우, 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)는 마주하는 향하게 된다. 따라서, 적외선 투광부(100)는 적외선 빔을 투사하고, 적외선 수광부(200)는 적외선 빔을 검출할 수 있게 됨으로써, 적외선 빔을 통한 경계선이 형성되는 것이다.
예를 들어, 광축 설정 태스크 과정이 완료된 경우에 적외선 수광부(200)는 적외선 투광부(100)에서 투사하는 적외선 빔을 연속적으로 감지하게 되며, 감지 결과 즉, 적외선 빔의 세기에 변화가 발생되는 경우 침입 상황으로 간주하고, 침입 이벤트를 발생한다. 여기서, 침입 상황은 해당 영역 내의 사람 및 물체 등의 침입을 감지한 상황이다. 또한, 적외선 수광부(200)는 칩임 이벤트에 해당하는 경고 메시지를 무선 통신을 통해 사용자에게 전달한다. 여기서, 경고 메시지는 음성 또는 진동 형태일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 제1 실시예에 따른, 적외선 수광부(200)는 미러 반사형일 수 있다. 이때, 적외선 수광부(200)는 적외선 투광부(100)의 방사된 적외선 빔을 반사함으로써, 적외선 투광부(100)에서 반사된 적외선 빔을 감지하도록 할 수 있다.
다음, 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 방법을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치는 적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)를 포함한다.
도 4를 참고하면, 적외선 투광부(100)는 적외선 발광소자(110)를 통해 적외선 빔을 방사한다(S401). 여기서, 적외선 발광소자(110)는 적외선 발광 다이오드(IR LED)에 해당한다.
그러면, 적외선 수광부(200)는 적외선 수광소자(210)를 통해 적외선 빔을 수신하고, 이를 토대로 적외선 빔의 검출 방향을 획득한다(S402).
적외선 투광부(100)와 적외선 수광부(200)는 무선 통신을 통해 적외선 빔의 투사 방향 및 적외선 빔의 검출 방향 등과 같은 투광 정보 및 수광 정보를 공유한다(S403).
적외선 투광부(100)는 S403 단계에서 공유되는 정보 즉, 적외선 빔의 투사 방향과 적외선 빔의 검출 방향을 기반으로 적외선 빔의 검출 방향과 180도 다른 방향으로 적외선 투광 소자(110)에서 적외선 빔을 투사하는 방향(이하 "투사 방향"라고도 함)을 조정한다(S404_1).
적외선 수광부(200)는 S403 단계에서 공유되는 정보 즉, 적외선 빔의 투사 방향과 적외선 빔의 검출 방향을 기반으로 적외선 빔의 투사 방향과 180도 다른 방향으로 적외선 수광부(200)의 위치 즉, 적외선 수광소자(210)에서 적외선 빔을 검출하는 방향(이하 "검출 방향"라고도 함)을 조정한다(S404_2).
다음, 적외선 수광부(200)는 적외선 빔의 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 특정 값 이상인지를 판단한다. 적외선 수광부(200)는 적외선 빔의 값이 특정 값 이상 검출되지 않은 경우, S404_2 단계와 같이, 검출 방향을 조정한다. 반면에, 적외선 수광부(200)는 적외선 빔의 값이 특정 값 이상 검출되었을 경우, 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생시킨다(S406).
적외선 수광부(200)는 적외선 검출 이벤트 신호를 적외선 투광부(100)로 전달한다(S408).
S408 단계 이후, 적외선 투광부(100)는 수신한 적외선 빔 검출 이벤트 신호에 대응하게 적외선 투광소자(110)의 투사 방향을 조정하고(S409_1), 조정된 투사 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지를 판단한다(S410_1).
적외선 투광부(100)는 조정된 투사 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 적외선 수광부(200)와의 광축이 정확하게 설정된 것으로 판단하고, 광축 설정 태스크 과정을 완료한다(S411_1).
다음, 적외선 투광부(100)는 광축 설정 태스크 과정을 완료하고, 설정된 광축을 이용하여 사람 및 물체 등의 침입을 감지한다(S412_1).
다시, S408 단계 이후, 적외선 수광부(200)는 발생한 적외선 빔 검출 이벤트 신호에 대응하게 적외선 수광소자(210)의 검출 방향을 조정하고(S409_2), 조정된 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지를 판단한다(S410_2).
적외선 수광부(200)는 조정된 검출 방향에 대응하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 적외선 투광부(100)와의 광축이 정확하게 설정된 것으로 판단하고, 광축 설정 태스크 과정을 완료한다(S411_2).
다음, 적외선 수광부(200)는 광축 설정 태스크 과정을 완료하고, 설정된 광축을 이용하여 사람 및 물체 등의 침입을 감지한다(S412_2).
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치를 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
먼저, 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치는 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치와 다르게 투광부와 수광부가 일체형으로 구성되어 있다.
도 5를 참고하면, 침입 감지 장치(500)는 센서 모듈(510), 변위 측정부(520), 침입 판단부(530) 및 무선 통신부(540)를 포함한다.
센서 모듈(510)은 투광부(511)와 수광부(512)가 일체형으로 구성된 모듈로써, 확산반사형 포토 센서 또는 거리측정 광학 센서에 해당할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
확산반사형 포토 센서는 빔을 방출하고, 직접 수광 소자를 통하여 반사되어 오는 빔을 직접 수신함으로써, 근거리 내에서 해당 경계를 침범하는 물체의 존재 유무를 실시간으로 모니터링할 수 있는 센서이다. 여기서, 빔은 적외선 빔, 레이져, 초음파 등과 같은 형태일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
거리측정 광학 센서는 적외선이나 레이저를 기반으로 거리값을 측정하고, 측정한 거리값의 변위를 토대로 해당 경계를 침범하는 물체의 존재 유무를 실시간으로 모니터링할 수 있는 센서이다.
센서 모듈(510) 예를 들어, 거리측정 광학 센서가 감지하고자 하는 위치에 설치되어 있다고 가정한다.
거리측정 광학 센서 내 투광부(511)는 적외선 빔을 방출하고, 거리측정 광학 센서 내 수광부(512)는 반사되어 오는 빔을 수신한다. 이와 같은 과정을 통해, 거리측정 광학 센서는 거리값을 설정 시간 간격마다 측정한다. 이때, 초기 측정된 거리값은 기준이 되는 측정값에 해당한다.
변위 측정부(520)는 거리측정 광학 센서에서 측정되는 거리값이 변하는지를 측정한다. 예를 들어, 특정 순간에 물체나 사람이 경계를 침범하는 경우에는 거리값의 변위가 발생한다.
침입 판단부(530)는 변위 측정부(520)의 측정 결과를 토대로 침입이 발생하였는지를 판단한다. 침입 판단부(530)는 거리값의 변위가 발생한 경우, 해당 경계를 침입한 것으로 판단하고, 거리값의 변위가 발생하지 않는 경우, 정상 상태인 것으로 판단한다.
무선 통신부(540)는 침입 판단부(530)의 판단 결과를 무선 통신을 통해 원격으로 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 방법은 두 개 이상의 센서 모듈(510)을 이용하여 특정 영역에서 물체 또는 사람의 입출입을 감지할 수 있으며, 이를 통해 시간 범위 내에서의 입출입의 횟수를 카운팅할 수 있다. 이때, 두 개 이상의 센서모듈(510)은 나란히 소정의 거리차를 갖도록 배치하고, 평행한 구조로 설치된다.
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치를 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 본 발명의 제2 실시예에 따른 침입 감지 장치는 본 발명의 제1 실시예에 따른 침입 감지 장치와 다르게 투광부와 수광부가 일체형으로 구성되어, 해당 영역의 침입을 감지한다.
도 6을 참고하면, 침입 감지 장치는 거리측정 광학 센서를 이용하여 적외선 빔을 방출하고, 반사되어 오는 적외선 빔을 수신한다(S601). 여기서, 거리측정 광학 센서는 적외선이나 레이저를 기반으로 거리값을 측정하고, 측정한 거리값의 변위를 토대로 해당 경계를 침범하는 물체의 존재 유무를 실시간으로 모니터링할 수 있는 센서이다.
침입 감지 장치는 S601단계의 과정을 통해 거리값을 측정하고, 측정한 거리값의 변위가 발생하는지를 감지한다(S602). 여기서, 초기 측정된 거리값은 기준이 되는 측정값에 해당한다. S602 단계에서, 특정 순간에 물체나 사람이 경계를 침범하는 경우에는 거리값의 변위가 발생한다.
침입 감지 장치는 거리값의 변위가 발생한 경우, 해당 경계를 침입한 것으로 판단한다(S603). 반면에, 침입 감지 장치는 거리값의 변위가 발생하지 않는 경우, 정상 상태인 것으로 판단한다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른, 침입 감지 장치는 인체 감지 센서(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 적외선 또는 레이저를 기반으로 하는 센서부는 동작 시 필요로 하는 전력이 상대적으로 높기 때문에, 배터리의 소모가 크고, 이에 따라 배터리 수명에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 인체 감지 센서를 포함하는 침입 감지 센서는 인체 감지 센서에서 인체 감지 신호를 발생한 경우에만 적외선 또는 레이저를 기반으로 하는 센서부가 동작하도록 제어함으로써, 배터리의 소모를 줄일 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100; 적외선 투광부 110; 적외선 발광소자
120; 제어부 130; 무선 통신부
140; 센서부 150; 모터부
200; 적외선 수광부 210; 적외선 수광소자
220; 제어부 230; 무선 통신부
240; 센서부 250; 모터부
500; 침입 감지 장치 510; 센서 모듈
511; 투광부 512; 수광부
520; 변위 측정부 530; 침입 판단부
540; 무선 통신부

Claims (18)

  1. 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 상기 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 침입 감지 장치에 있어서,
    상기 적외선 수광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 조정하고, 조정한 투사 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지에 따라 상기 적외선 수광부와의 광축을 조정하는 적외선 투광부; 및
    상기 적외선 투광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 검출하는 검출 방향을 조정하고, 조정한 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는지에 따라 상기 적외선 투광부와의 광축을 조정하는 수광부를 포함하고,
    상기 적외선 투광부와 상기 적외선 수광부 사이의 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 투광부는
    지자계 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 적외선 투광부는
    상기 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 획득하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적외선 수광부는
    지자계 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 적외선 수광부는
    상기 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 적외선 빔을 검출하는 검출 방향을 획득하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  6. 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 상기 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 장치가 침입을 감지하는 방법에 있어서,
    상기 적외선 투광부는 적외선 빔을 방사하는 단계;
    상기 적외선 수광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 적외선 빔을 투사하는 투사 방향을 조정하는 단계;
    조정된 투사 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 지를 판단하는 단계;
    상기 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 조정된 투사 방향에 따라 상기 적외선 수광부와의 광축을 설정하는 단계; 및
    상기 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 단계
    를 포함하는 침입 감지 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    2축 또는 3축 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 상기 적외선 빔을 방사하는 투사 방향을 획득하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 투사 방향을 조정하는 단계는
    상기 적외선 수광부로부터 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 전달 받은 경우, 상기 투사 방향을 재조정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 방법.
  9. 적외선 빔을 방사하는 적외선 투광부와 상기 적외선 투광부로부터 방사된 적외선 빔을 수신하는 적외선 수광부를 포함하는 장치가 침입을 감지하는 방법에 있어서,
    상기 적외선 수광부는 상기 적외선 빔의 검출 방향을 획득하는 단계;
    상기 적외선 투광부로부터 전달받은 정보를 기반으로 상기 적외선 빔의 검출 방향을 조정하는 단계;
    조정된 상기 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 지를 판단하는 단계;
    상기 적외선 빔의 값이 정상 범위 내에 해당하는 경우, 조정된 검출 방향에 따라 상기 적외선 투광부와의 광축을 설정하는 단계; 및
    상기 광축을 이용하여 해당 영역의 사람 및 물체의 침입을 감지하는 단계
    를 포함하는 침입 감지 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 적외선 빔의 검출 방향을 획득하는 단계는
    2축 또는 3축 지자계 센서의 센싱 결과를 기준으로 적외선 빔의 검출 방향을 획득하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 적외선 빔의 검출 방향을 조정하는 단계는
    조정된 상기 검출 방향에 해당하는 적외선 빔의 값이 특정값 이상인 경우 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생하는 단계; 및
    상기 적외선 빔 검출 이벤트 신호를 발생한 이후, 상기 검출 방향을 다시 조정하는 단계
    를 포함하는 침입 감지 방법.
  12. 빔을 방사하는 투광부와 상기 투광부로부터 방사된 빔을 수신하는 수광부가 일체형으로 구성되어 있는 센서모듈;
    상기 센서 모듈에서 측정되는 거리값의 변위를 측정하는 변위 측정부; 및
    상기 거리값의 변위의 발생 유무를 토대로 해당 영역 내 침입이 발생하였는지를 판단하는 침입 판단부
    를 포함하는 침입 감지 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 센서모듈은
    확산반사형 포토 센서 또는 거리측정 광학 센서에 해당하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 침입 판단부는
    상기 거리값의 변위가 발생한 경우, 해당 영역 내 침입이 발생한 것으로 판단하는 침입 감지 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 침입 판단부의 판단 결과를 무선 통신을 통해 사용자에게 제공하는 무선 통신부를 더 포함하는 침입 감지 장치.
  16. 빔을 방사하는 투광부와 상기 투광부로부터 방사된 빔을 수신하는 수광부가 일체형으로 구성되어 있는 센서모듈을 이용하여 거리값을 설정 시간 간격마다 측정하는 단계;
    상기 거리값의 변위를 측정하는 단계; 및
    상기 거리값의 변위를 측정한 결과에 따라 해당 영역 내 침입이 발생하였는지를 판단하는 단계
    를 포함하는 침입 감지 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 거리값의 변위가 발생한 경우, 해당 영역 내 침입이 발생한 것으로 판단하는 침입 감지 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 센서모듈은 확산반사형 포토 센서 또는 거리측정 광학 센서에 해당하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 방법.
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