WO2020091397A1 - 다광축 센서 - Google Patents

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WO2020091397A1
WO2020091397A1 PCT/KR2019/014404 KR2019014404W WO2020091397A1 WO 2020091397 A1 WO2020091397 A1 WO 2020091397A1 KR 2019014404 W KR2019014404 W KR 2019014404W WO 2020091397 A1 WO2020091397 A1 WO 2020091397A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
level
unit
light receiving
receiving
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/014404
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임재정
정승호
Original Assignee
주식회사 오토닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the present invention relates to a multi-axis sensor, and relates to a multi-axis sensor capable of detecting an obstacle.
  • the multi-axis sensor is a sensor that receives light emitted from the light-transmitting unit at the light-receiving unit and detects obstacles using the received light.
  • the multi-axis sensor is mainly installed on the screen door for the safety of passengers when trains and subways enter the platform.
  • FIG. 1 is a view for explaining a problem occurring in the multi-axis sensor according to the prior art.
  • the multi-axis sensor may include a light transmitting part 10 and a light receiving part 20.
  • the light transmitting unit 10 emits light, and the light receiving unit 20 may receive light emitted from the light transmitting unit 10.
  • the multi-axis sensor is susceptible to malfunction due to deterioration in sensitivity, due to easy exposure to optical axis distortion, moisture, moisture, oil film, dust, and detection obstacles (fall or garbage) in indoor / outdoor installation environments.
  • An object of the present invention is to detect an obstacle of detection of a multi-axis sensor and to output information about a light-receiving state in advance.
  • a multi-axis sensor includes a light transmitting unit including a plurality of light transmitting elements; And a light receiving unit facing the plurality of light transmitting elements and including a plurality of light receiving elements receiving light from the light transmitting element, wherein the light transmitting unit or the light receiving unit
  • the light-receiving unit or a display provided on the light-receiving unit may be used to A first self-diagnosis indicating a light reception reduction state while outputting a second alarm and outputting a second alarm through the display unit when an alarm is output and the light reception amount is less than the second level and exceeds a third level smaller than the second level
  • a signal is output through an output line, and when the light reception amount is equal to or less than the third level, a third alarm indicating a light blocking state is output through the display, and a second self-diagnosis signal indicating the light blocking state is output through the output line.
  • the present invention it is possible to prevent a malfunction of detection of the multi-axis sensor, and an administrator can visually and quickly recognize the light-receiving state of the multi-axis sensor in advance.
  • the manager can quickly and easily perform maintenance of the product.
  • FIG. 1 is a view for explaining a problem occurring in the multi-axis sensor according to the prior art.
  • FIG. 2A is a view for explaining a driving method of a first type multi-axis sensor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a driving method of a second type multi-axis sensor according to another embodiment of the present invention. It is an explanatory drawing.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of a multi-axis sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a view for explaining the detailed configuration of the light transmitting communication unit and the light receiving communication unit illustrated in FIG. 3.
  • 4B is a view for explaining a signal exchanged between a light transmitting controller and an external controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a ladder diagram illustrating a method of operating a multi-axis sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which the light-receiving unit transmits the light-blocking state and the light-reducing state through 3 bit data according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining an example of displaying an incident / shaded state and a received light reduction state on a display according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating output timings of on / off signals output by the light receiving unit and self-diagnosis signals output by the light transmitting unit according to changes in the amount of light received when foreign matter is attached to the light transmitting unit.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating output timings of on / off signals output from the light receiving unit and self-diagnosis signals output from the light transmitting unit according to changes in the amount of light received when dust adheres to the light transmitting unit or deterioration occurs.
  • FIG. 2A is a view for explaining a driving method of a first type multi-axis sensor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2B is a driving method of a second type multi-axis sensor according to another embodiment of the present invention. It is an explanatory drawing.
  • a first type multi-axis sensor 200 is illustrated.
  • the first type multi-axis sensor 200 may include a light transmitting unit 210 and a light receiving unit 230.
  • the light transmitting unit 210 may include a plurality of light emitting elements T_1 to T_14.
  • the light receiving unit 210 may include a plurality of light receiving elements R_1 to R_14.
  • the plurality of light receiving elements R_1 to R_14 may be disposed to face the plurality of light transmitting elements T_1 to T_14.
  • Each of the plurality of light transmitting elements T_1 to T_14 may correspond to each of the plurality of light receiving elements R_1 to R_14.
  • Each of the plurality of light emitting elements T_1 to T_14 may operate sequentially.
  • each of the plurality of light receiving elements R_1 to R_14 may also operate sequentially.
  • the third light receiving element R_3 corresponding to the third light emitting element T_3 may receive single light.
  • FIG. 2B a second type of multi-axis sensor 200 is illustrated.
  • the second type multi-axis sensor 200 is a sensor using a three-point cross beam method, and may be a sensor that minimizes an undetected area.
  • the light transmitting unit 210 may include a plurality of light emitting elements T_1 to T_14.
  • the light receiving unit 210 may include a plurality of light receiving elements R_1 to R_14.
  • the third light-transmitting element T_3 may sequentially output light at regular intervals.
  • the third light-transmitting element T_3 may emit three times at 0.1 second intervals.
  • the second light receiving element R_2 may receive the first light. In this case, the remaining light-receiving elements are off and cannot receive light.
  • the third light receiving element R_3 may receive the second light output by the third light transmitting element T3. In this case, the remaining light-receiving elements are off and cannot receive light.
  • the fourth light receiving element R_4 may receive the third light output by the third light transmitting element T3. In this case, the remaining light-receiving elements are off and cannot receive light.
  • the light receiving unit 230 of the second type multi-axis sensor 200 may detect the amount of light received from one light emitting element and determine whether light is incident.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of a multi-axis sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the multi-axis sensor 200 may include a light transmitting unit 210 and a light receiving unit 230.
  • the light transmitting unit 210 includes a light transmitting power unit 211, a light transmitting module 213, a light transmitting communication unit 215, a display 217, and a light transmitting controller 219.
  • the light-transmitting power supply unit 211 may supply power to components of the light-transmitting unit 210.
  • the light-transmitting power supply unit 211 may receive DC power from an external input power supply and transmit it to components of the light-transmitting unit 210.
  • the light emitting module 213 may include a plurality of light emitting elements that emit light.
  • the light transmitting communication unit 215 may communicate with the light receiving communication unit 235 provided in the light receiving unit 230 through wired or wireless communication.
  • the light transmitting communication unit 215 and the light receiving communication unit 235 may perform communication using a short range wireless communication standard.
  • the light transmitting communication unit 215 may perform synchronous communication with the light receiving communication unit 235.
  • the synchronous communication may be a communication that matches the timing of data exchange between the light transmitting unit 210 and the light receiving unit 230.
  • the light transmitting communication unit 215 may receive and transmit the data through the two-way synchronous communication.
  • the display 217 may include at least one light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the display 217 may include a green LED indicating the light incident state and a red LED indicating the light blocking, light blocking, and light receiving reduction state.
  • the light transmissive controller 219 may control the overall operation of the light transmissive unit 210.
  • the light transmitting controller 219 may output one or more of an alarm or a self-diagnosis signal according to the level of the light reception amount, based on the light reception state information received from the light receiving unit 230.
  • the light receiving unit 230 includes a light receiving power supply unit 231, a light receiving module 233, a light receiving communication unit 235, a display 237, and a light receiving controller 239.
  • the light receiving power supply unit 231 may supply power to the components of the light receiving unit 230.
  • the light receiving power supply unit 231 may receive DC power from an external input power supply and transmit it to the components of the light receiving unit 230.
  • the light receiving module 233 may include a plurality of light receiving elements capable of receiving light emitted from the light emitting element.
  • the light receiving communication unit 235 may communicate with the light transmitting communication unit 215 provided in the light transmitting unit 210 in a wired or wireless manner.
  • the display 237 may include at least one light emitting diode (LED).
  • LED light emitting diode
  • the display 237 may include a green LED indicating the light incident state and a light blocking state, a breakage of the light-receiving element, a red LED indicating a light reception reduction state, and a yellow LED indicating an unstable incident / light blocking state.
  • the display 237 may further include a yellow LED that indicates damage to the light-transmitting element or light-receiving element, overcurrent, sync line noise, and the like.
  • the light receiving controller 239 may control the overall operation of the light receiving unit 230.
  • the light receiving amount of the light received by the light receiving module 233 from the light transmitting unit 210 may be checked.
  • the light receiving controller 239 may determine whether an abnormal state is detected based on the checked light reception amount.
  • the light receiving controller 239 may determine whether the rate of change of the received light amount is greater than or equal to a predetermined change rate.
  • the light receiving controller 239 may determine the abnormal state of the multi-axis sensor 200 as an optical axis obstruction state when the rate of change of the received light amount is equal to or greater than a preset change rate.
  • the light receiving controller 239 may determine an abnormal state of the multi-axis sensor 200 as a light receiving reduction state.
  • the light receiving controller 239 of the light receiving unit 230 transmits the first alarm signal through the light receiving communication unit 235 to the light transmitting communication unit 215 of the light transmitting unit 210 when the light reception amount is less than or equal to the first level and exceeds the second level. Can be transferred to.
  • the flood controller 219 may display the first alarm on the display 217 according to the received first alarm signal.
  • the light receiving controller 239 transmits the second alarm signal through the light receiving communication unit 235 to the light transmitting communication unit 215 of the light transmitting unit 210 when the light reception amount is less than the second level and exceeds a third level lower than the second level. Can be transferred to.
  • the flood controller 219 may display a second alarm on the display 217 according to the received second alarm signal, and output a first self-diagnosis signal.
  • the light receiving controller 239 may transmit a third alarm signal to the light transmitting communication unit 215 of the light transmitting unit 210 through the light receiving communication unit 235.
  • the light transmitting controller 219 may display a light blocking state on the display 217 according to the received third alarm signal, and output a second self-diagnosis signal.
  • the external controller 300 may be installed separately from the multi-axis sensor 200.
  • the external controller 300 may transmit a set input signal to the light transmitting unit 210 through an input line connected to the light emitting unit 210.
  • the external controller 300 may receive a self-diagnosis signal from the light transmission unit 210 through an output line connected to the light transmission unit 210.
  • the manager of the external controller 300 can grasp the light receiving state of the light receiving unit 230 through the self-diagnosis signal received by the external controller 300.
  • the external controller 300 may receive a control signal from the light receiving unit 230.
  • the control signal may be a signal indicating a light reception state or a light blocking state of the light receiving unit 230.
  • the light receiving unit 230 may output an off signal when it is in the light incident state and transmit it to the external controller 300, and when it is in a light blocking state, it may output an on signal and transmit it to the external controller 300. .
  • FIG. 4A is a view for explaining the detailed configuration of the light transmitting communication unit and the light receiving communication unit illustrated in FIG. 3.
  • the light transmitting communication unit 215 may include a first data transmission unit 215a, a first switch 215b, a first data reception unit 215c, and a second switch 215d.
  • the light receiving communication unit 235 may include a second data transmission unit 235a, a third switch 235b, a second data reception unit 235c, and a fourth switch 235d.
  • the first data transmitter 215a may transmit data for synchronization to the second data receiver 235c.
  • the first switch 215b and the fourth switch 235d are turned on, and the second switch 215d and the third switch 235b are turned off.
  • the data for synchronization may be data for synchronizing synchronization between a light transmitting element and a light receiving element receiving light emitted from the light transmitting element.
  • the first data receiving unit 215c may receive first to third alarm signals indicating a light reception state from the second data transmitting unit 235b.
  • the first to third alarm signals will be described later.
  • the second switch 215d and the third switch 235b are turned on, and the first switch 215b and the fourth switch 235d can be turned off.
  • 4B is a view for explaining a signal exchanged between a light transmitting controller and an external controller according to an embodiment of the present invention.
  • the external controller 300 may transmit a set input signal to the flood controller 219 through the input line 401.
  • the input switch 218a is turned on and the output switch 218b can be turned off.
  • the input switch 218a and the output switch 218b may be provided in the light transmitting unit 210.
  • the setting input signal may include information necessary for product setting, such as information for entering a product installation mode and frequency change for preventing mutual interference.
  • the light transmission controller 219 may output a self-diagnosis signal through the output line 403.
  • the self-diagnosis signal is a signal for informing the external controller 300 of the light reception state, and a description thereof will be described later.
  • the output switch 218b is turned on and the input switch 218a can be turned off.
  • the light receiving unit 230 may also exchange signals with the external controller 300 through an output line or an input line. That is, the embodiment applied to FIG. 4B can also be applied to the light receiving unit 230.
  • the light receiving controller 239 may output a self-diagnosis signal or a control signal through an output line.
  • FIG. 5 is a ladder diagram illustrating a method of operating a multi-axis sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the light receiving unit 230 The light receiving controller 239 checks the amount of light received by the light receiving module 233 from the light transmitting unit 210 (S501).
  • the light receiving controller 239 may measure the amount of light received by the light receiving element corresponding to one light transmitting element included in the light transmitting unit 210 from the light transmitting element.
  • the process in which the light receiving element receives light from the light transmitting element is as described in FIG. 2A or 2B.
  • the light receiving controller 239 may detect that an abnormal condition has occurred in the multi-axis sensor 200 when the checked light reception amount is less than a reference level.
  • the reference level may be 100% of the light transmittance of the light emitted by the light emitting element, but is only an example.
  • Light-receiving Rate of change Pre-set It is determined whether the change rate is higher than that (S509).
  • the light receiving controller 239 measures the rate of change of the received light amount per hour to determine the type of the abnormality, and the measured change rate per hour is a predetermined change rate You can judge whether it is abnormal.
  • the controller 239 Light-receiving Rate of change Pre-set If the rate of change is higher, Multi optical axis It is determined that the abnormal state of the sensor 200 is a state in which the optical axis is blocked (S511).
  • the light receiving controller 239 may determine that the reduction rate of the received light amount is sudden, and may determine the abnormal state of the multi-axis sensor 200 as an optical axis obstruction state.
  • the optical axis obstruction state may indicate a state in which an optical axis is obscured because an obstacle occurs on a region where the light emitting element is located, an area where the light receiving element is located, or a path of light emitted by the light emitting element.
  • the light receiving controller 239 may determine that the reduction rate of the received light amount is gradually increased, and may determine an abnormal state of the multi-axis sensor 200 as a received light reduction state.
  • the light receiving reduction state may represent a state in which dust is attached to the light transmitting element, the light receiving element, or deterioration occurs in the light transmitting element or the light receiving element, thereby reducing the amount of light received.
  • the controller 239 Amount of light received First level It is determined whether or not (S515).
  • the first level may be 45% of the reference level, but this is only an example.
  • the first level may be a level of a received light amount that is a reference for generating a first alarm signal.
  • the first alarm signal may be a signal for blinking the red LED provided on the display 217 of the light-transmitting unit 210 at a period of 1 second.
  • the controller 239 Amount of light received First level Or less , Amount of light received Than the first level low Level 2 It is determined whether or not (S517).
  • the second level may be 30% of the reference level, but this is only an example.
  • the second level may be a level of the received light amount that is a reference for generating the second alarm signal.
  • the second alarm signal may be a signal indicating that the light-receiving condition is poor, compared to the first alarm signal.
  • the second alarm signal may be a signal for blinking the red LED provided on the display 217 of the light-transmitting unit 210 every 0.25 seconds.
  • Light receiving The controller 239 Amount of light received First level Below, The second level If exceeded, Light receiving The first alarm signal through the communication unit 235 Of the light-transmitting part 210 It transmits to the floodlight communication unit 215 (S519).
  • the flood controller 219 displays the first alarm on the display 217 according to the received first alarm signal (S521).
  • the first alarm may be an alarm that flashes the red LED provided on the display 217 of the light-transmitting unit 210 at a period of 1 second.
  • the flood controller 219 may flash the red LED provided on the display 217 in a period of 1 second according to the first alarm signal.
  • the light receiving controller 239 may flash the red LED provided on the display 237 of the light receiving unit 230 at a period of 1 second according to the generation of the first alarm signal.
  • Light receiving The controller 239 Amount of light received Level 2 Less than (S517), Than the second level low Level 3 If it exceeds (S523), Light receiving The second alarm signal through the communication unit 235 Of the light-transmitting part 210 It transmits to the floodlight communication unit 215 (S525).
  • the third level may be 15% of the reference level, but this is only an example.
  • the flood controller 219 displays a second alarm on the display 217 according to the received second alarm signal, and outputs a first self-diagnosis signal (S527).
  • the second alarm may be an alarm that flashes the red LED provided on the display 217 of the light-transmitting unit 210 every 0.25 seconds.
  • the flood controller 219 may flash the red LED provided on the display 217 at a period of 0.25 seconds according to the second alarm signal.
  • the light receiving controller 239 may flash the red LED provided on the display 237 of the light receiving unit 230 every 0.25 seconds according to the generation of the second alarm signal.
  • the light transmission controller 219 may output a second alarm on the display 217 and output a first self-diagnosis signal.
  • the first self-diagnosis signal is a signal for informing the light-receiving state (level of light-receiving amount) of the light-receiving element, and may be a signal for indicating that the level of the light-receiving amount is less than or equal to the second level and exceeds the third level.
  • the flood controller 219 may output a first self-diagnosis signal to the external controller 300 through a connection line.
  • Light receiving The controller 239 Amount of light received Level 3 If less than (S523), Light receiving The third alarm signal through the communication unit 235 Of the light transmitting unit 210 It transmits to the floodlight communication unit 215 (S529).
  • the third level may be a level of a received light amount that is a reference for generating a third alarm signal.
  • the third alarm signal may be a signal indicating that the light-receiving condition is poor, compared to the second alarm signal.
  • the third alarm signal may be a signal for turning off the green LED provided on the display 217 of the transmissive unit 210 and lighting the red LED.
  • the light transmitting controller 219 displays the light blocking state on the display 217 according to the received third alarm signal, and outputs a second self-diagnosis signal (S531).
  • the light blocking state may be a signal for turning off the green LED provided on the display 217 of the light transmitting unit 210 and lighting the red LED.
  • the light transmitting controller 219 may display a light blocking state (third alarm) on the display 217, and output a second self-diagnosis signal to the external controller 300 through a connection line.
  • the second self-diagnosis signal is a signal for notifying the light-receiving state of the light-receiving element, and may be a signal for notifying that the current light-receiving level is less than or equal to the third level.
  • the incident light signal, the first alarm signal, the second alarm signal, and the third alarm signal described above may include an incident / shielding state (receiving state) and a receiving reduction state.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example in which the light-receiving unit transmits the light-blocking state and the light-reducing state through 3 bit data according to an embodiment of the present invention.
  • a signal transmitted from the light receiving unit 230 to the light transmitting unit 210 may be configured to have a size of 3 bits.
  • information indicating a light incident state or a light blocking state may be included in the first bit field.
  • the value of the first bit field when the value of the first bit field is 0, it indicates a light-blocking state, and when the value of the first bit field is 1, it can indicate a light-blocking state.
  • the second bit field and the third bit field may contain information indicating a light reception reduction state.
  • the value of the second bit field is 0 and the value of the third bit field is 0, it may indicate a normal state.
  • the first alarm state may be indicated.
  • the first alarm state may be a state indicating that the level of the received light amount is less than or equal to the first level and exceeds the second level.
  • the first alarm signal may include 3 bits of data having a first bit field value of 1, a second bit field value of 0, and a third bit field value of 1.
  • the second alarm state may be indicated.
  • the second alarm state may be a state indicating that the level of the received light amount is less than or equal to the second level and exceeds the third level.
  • the second alarm signal may include 3 bits of data having a first bit field value of 1, a second bit field value of 1, and a third bit field value of 0.
  • an optical axis occlusion state may be indicated.
  • the optical axis occluded state may be a state indicating that the level of the received light amount is less than or equal to the third level.
  • the third alarm signal may include 3 bits of data having a first bit field value of 0, a second bit field value of 1, and a third bit field value of 1.
  • the normal state, the first alarm state, and the second alarm state may assume a light incident state, and the optical axis obstruction state may assume a light blocking state.
  • FIG. 7 is a view for explaining an example of displaying an incident / shaded state and a received light reduction state on a display according to an embodiment of the present invention.
  • the display 217 of the light transmitting unit 210 may include a green LED 217a emitting green light and a red LED 217b emitting red light.
  • the light incident state (normal state) may be a state in which the level of the received light amount exceeds the first level. Under the light incident state, the green LED 217a is lit and the red LED 217b can be turned off.
  • the light blocking state may be a state in which the level of the light reception amount is equal to or less than the third level. Under the light-shielding state, the green LED 217a is turned off, and the red LED 217b can be turned on.
  • the first alarm state may be a state in which the level of the received light amount is less than or equal to the first level and exceeds the second level. Under the first alarm state, the green LED 217a is turned on, and the red LED 217b can be flashed every 1 second.
  • the second alarm state may be a state in which the level of the received light amount is equal to or less than the second level and exceeds the third level. Under the second alarm condition, the green LED 217a is turned on, and the red LED 217b can be flashed every 0.25 seconds.
  • the optical axis occluded state may be a state in which the level of the received light amount is maintained for a predetermined time below the third level. Under the optical axis obstruction state, the green LED 217a is extinguished, and the red LED 217b can be flashed in a 0.25 second cycle or a 0.1 second cycle.
  • the output of the display is different according to the received state, so that the administrator can recognize the received state due to the obstacle.
  • the administrator can easily perform maintenance of the multi-axis sensor 200.
  • the output of the display 217 of the light transmitting unit 210 is described as an example, but the embodiment of FIG. 7 may be applied to the display 237 of the light receiving unit 230 as it is.
  • the display 237 of the light-receiving unit 230 can also output an alarm according to the light / light-shielding state and the light-reducing state described in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating output timings of on / off signals output by the light receiving unit and self-diagnosis signals output by the light transmitting unit according to changes in the amount of light received when foreign matter is attached to the light transmitting unit.
  • FIG. 8 may be a scenario that occurs in an optical axis occluded state.
  • a light receiving amount graph 810 showing a change trend of the light receiving amount received by the light receiving element is illustrated.
  • the light-receiving amount of the light-receiving element may be rapidly reduced.
  • the light receiving controller 239 may determine the abnormal state of the multi-axis sensor 200 as an optical axis obstruction state when the rate of change of the received light amount per hour is equal to or greater than a preset change rate.
  • the light transmitting unit 210 may display the first alarm and the second alarm according to the level of the received light amount.
  • the light receiving unit 230 may output a control signal 830 for activating (on) or deactivating (off) the light receiving element through an output line connected to the external controller 300.
  • Activation of the light-receiving element indicates that the light-receiving element is turned on, and is capable of receiving light emitted by the light-transmitting element, and deactivation of the light-receiving element means that the light-receiving element is turned off, and the light emitted by the light-emitting element cannot be received Can be represented.
  • the light receiving unit 230 outputs an off signal when the light receiving element is turned on, and outputs an on signal when the light receiving element is turned on.
  • the light receiving unit 230 may output an off signal.
  • the light transmitting unit 210 may output a third self-diagnosis signal 850.
  • the third self-diagnosis signal 850 may be a signal for notifying that the optical axis is blocked.
  • the light receiving unit 230 may transmit the fourth alarm signal to the light transmitting unit 210 when the level of the light receiving amount is less than or equal to the third level and maintained from t1 to t2.
  • the light transmitting unit 210 may turn on the third self-diagnosis signal 850 from the time t2 according to the reception of the fourth alarm signal.
  • the third self-diagnosis signal 850 may be output to the external controller 300.
  • the administrator of the external controller 300 can recognize that an optical axis occluded state has occurred in the multi-axis sensor 200, and accordingly, maintenance can be easily performed.
  • the light receiving controller 239 may also output the third self-diagnosis signal 850 to the external controller 300.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating output timings of on / off signals output from the light receiving unit and self-diagnosis signals output from the light transmitting unit according to changes in the amount of light received when dust adheres to the light transmitting unit or deterioration occurs.
  • FIG. 9 may be a scenario generated in a light-reduced state.
  • a light-receiving amount graph 910 showing a change trend of a light-receiving amount received by a light-receiving element is illustrated.
  • the amount of light received by the light receiving element may be gradually reduced.
  • the light receiving controller 239 may determine an abnormal state of the multi-axis sensor 200 as a light receiving reduction state when the rate of change per hour of the received light amount is less than a preset change rate.
  • the light transmitting unit 210 may display the first alarm and the second alarm according to the level of the light reception amount.
  • the light transmitting unit 210 turns on the green LED 217a and turns on the red LED 217b. Can be turned off.
  • the light transmitting unit 210 may light up the green LED 217a and blink the red LED 217b at a period of 1 second, as illustrated in FIG. 7, under the first alarm state from the time t3 to the time t4.
  • the light emitting unit 210 may light up the green LED 217a and blink the red LED 217b every 0.25 seconds as shown in FIG. 7 under the second alarm state from the time t4 to the time t5.
  • the light transmitting unit 210 may turn off the green LED 217a and turn on the red LED 217b as shown in FIG. 7 under the light-shielding state from the time t5 onwards.
  • the light receiving unit 230 may output a control signal 930 for activating (on) or deactivating (off) the light receiving element.
  • the light receiving unit 230 may output an on signal when the light receiving element is turned off.
  • the light transmissive unit 210 may output the first self-diagnosis signal 950 at a time t4 when the level of the received light amount decreases to a second level or less.
  • the light receiving unit 230 may transmit the second alarm signal to the light transmitting unit 210 when the level of the light receiving amount decreases to a level below the second level.
  • the light transmitting unit 210 may output the first self-diagnosis signal 950 from the time t4 according to the reception of the second alarm signal.
  • the first self-diagnosis signal 950 may be output to the external controller 300.
  • the manager of the external controller 300 can recognize that a light reception reduction state has occurred in the multi-axis sensor 200, and accordingly, maintenance can be easily performed.
  • the light receiving controller 239 may also output the first self-diagnosis signal 950 to the external controller 300.
  • the above-described method it is possible to implement the above-described method as code readable by a processor on a medium on which a program is recorded.
  • Examples of the medium readable by the processor include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage device.
  • the multi-axis sensor described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, and the above embodiments are configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made. It may be.

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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
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.
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 (9)

  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, 제2 레벨을 초과하는 경우, 상기 투광부 또는 상기 수광부에 구비된 디스플레이를 통해 제1 알림을 출력하면서, 상기 측정된 수광량이 상기 제1 레벨 이하이고, 상기 제2 레벨을 초과함을 나타내는 제1 자기진단 신호를 출력하는
    다광축 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투광부 또는 상기 수광부는
    상기 수광량이 제3 레벨 이하이고, 상기 제1 레벨을 초과하는 경우, 상기 투광부 또는 상기 수광부에 구비된 디스플레이를 통해 제2 알림을 출력하는
    다광축 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투광부 또는 상기 수광부는
    상기 수광량이 상기 제2 레벨 이하인 경우, 상기 투광부 또는 상기 수광부에 구비된 디스플레이를 통해 제3 알림을 출력고, 상기 수광량이 상기 제2 레벨 이하로, 일정 시간 유지되는 경우, 광축 가림 상태를 나타내는 제2 자기진단 신호를 출력하는
    다광축 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 디스플레이는
    제1 LED 및 제2 LED를 포함하고,
    상기 제2 알림은 상기 제1 LED를 점등하고, 상기 제2 LED를 제1 주기로 점멸하는 알림이고,
    상기 제1 알림은 상기 제1 LED를 점등하고, 상기 제2 LED를 제2 주기로, 점멸하는 알림인
    다광축 센서.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 디스플레이는
    제1 LED 및 제2 LED를 포함하고,
    상기 제3 알림은 상기 제1 LED를 소등하고, 상기 제2 LED를 점등하는 알림이고,
    상기 투광부 또는 상기 수광부는
    상기 제2 자기진단 신호를 출력하면서, 제4 알림을 출력하고, 상기 제4 알림은 상기 제1 LED를 소등하고, 상기 제2 LDE를 제1 주기로 점멸하는 알림인
    다광축 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 투광 소자들은 순차적으로, 빛을 발광하고,
    상기 복수의 수광 소자들 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 디스플레이를 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 전송하고,
    상기 투광부는
    상기 측정된 수광량의 레벨이 제1 레벨 이하이고, 상기 제2 레벨인 경우, 출력선을 통해 상기 제1 자기진단 신호를 출력하는
    다광축 센서.
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