KR200330497Y1 - 외곽침입 감지용 적외선 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 렌즈의 초점거리를 임의로 조정할 수 있는 구조를 더 부가하여 경계영역의 주위 환경에 적응이 용이하게 하여 오경보의 원인이 되는 수광소자의 초점을 정확하게 조정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 외곽침입 방지용 적외선 감지장치에 관한 것으로,

적외선 송신부에 있어서, 투광렌즈 및 광학필터를 내장한 투광통과; 상기 투광렌즈 및 광학필터를 통해 적외선을 발산하는 투광소자를 결합한 투광소자 결합판과; 상기 투광소자 결합판에 일체로 결합되어 투광통에 슬라이딩 결합되면서 거리조절이 가능토록 하는 슬라이더를 포함하는 것이 특징이며;

상술한 바와 같이 구성되는 본 고안은 렌즈의 초점거리를 조정할 수 있어 경계영역의 주위환경에 적응이 용이한 효과를 제공하며, 또한 일정한 주기를 갖는 펄스 파형을 다른 각각의 경계 영역별로 변화시켜 상호 간섭을 없애 적외선 감지기의 오동작을 방지하며, 또한 별도의 송수신부 정렬상태를 확인할 수 있는 수단을 부가하여 빠른 시간내에 정렬이 이루어지도록 하는 효과를 제공한다.

Description

외곽침입 감지용 적외선 감지장치{Ultrared Rays Sensing Unit for Watch an Invader}

본 고안은 외각침입 방지용 적외선 감지장치에 관한 것으로, 특히 렌즈의 초점거리를 임의로 조정할 수 있는 구조를 더 부가하여 경계영역의 주위 환경에 적응이 용이하게 하여 오 경보의 원인이 되는 수광소자의 초점을 정확하게 조정할 수 있도록한 것을 특징으로 하는 외각침입 방지용 적외선 감지장치에 관한 것이다.

최근 각 가정이나 회사들은 자신 및 가족의 생명과 재산을 지키기 위하여 보안 회사가 제공하는 다양한 보안시스템을 이용하고 있다. 이는 범죄로부터 예방하기 위한 대책이며, 이에 대한 대책으로 요즘은 개인 주택이나 아파트, 상가, 빌딩에 이르기까지 광범위하게 개별세대 방범시스템, 방재 시스템, 공동현관 출입통제 시스템, 주차관리 시스템, 가정자동화시스템, CCTV 감시장치 등의 보안시스템을 이용하여 자신의 생명과 재산의 안전을 보장받으려 하고 있다.

이러한 보안시스템은 고객에게 외부 침입 등 이상이 발생되면 이를 확인하여 경찰 및 자체 출동차량을 출동시켜 긴급상황에 대한 조치를 취한다거나, 출입을 통제하고, 근태를 관리하며, 주차를 관리하며, 경비구역내에 설치된 CCTV의 영상을 제공한다. 그 밖에도 다양한 종류와 방법으로 각 고객에게 필요한 안전 사항들을 모니터링하는 시스템이다.

한편, 이러한 보안시스템에는 사용 목적에 따라 적외선 감지기가 널리 사용되고 있다.

적외선 감지기란 투광기와 수광기가 1개조로 구성되어, 상기 투광기와 수광기 사이가 차광된 경우 경보를 발생시키는 장치로서, 도난 방지 및 입/출 관리 등의 목적으로 주택이나 일반 건물 및 사무실 공장 등의 보호구역 내,외부에 설치되는데, 예상치 않은 사람이나 물품의 입출시 이를 사전에 알림으로써 외부 침입자에 의한 도난 또는 각종 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 장치이다.

이러한 적외선 감지기는 적외선 빔의 차단시 감지하는 방법으로서 감지영역은 통상 10∼15m 이내인 것이 주를 이루고, 자동 경보 기능이 가능하며 전천후 작동이 가능한 이점이 있다.

한편, 이러한 적외선 감지기를 출시할 때 렌즈와 소자가 투광통 내지는 수광통에 고정된 상태이기 때문에 렌즈의 거리가 정확하지 않을 경우 태양이나 자동차의 라이트 등 적외선이 함유된 모든 빛들이 반응하여 오경보의 원인이 되는 문제점이 있다.

즉, 렌즈의 초점거리가 정확하게 일치하지 않을 경우 적외선을 방출하는 확산각도나 지향각도를 조절할 수 없게 되어 정확한 적외선 측정이 곤란하였던 것이다.

또한, 다수개의 투광통 및 수광통을 설치시 소자의 위치를 정확히 맞추어야 적외선 송수신이 원활하게 이루어지는데, 이를 구현하는 방법이 없어 정렬시 많은 어려움이 있었다.

또한, 다수개의 적외선 장치를 설치시 동기가 맞지 않아 순차적인 연결동작이 이루어지지 못하고 상호 간섭에 의한 오경보의 원인으로 작용하였다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로,

적외선 송수신을 위한 투광통 및 수광통의 렌즈 초점거리를 설치장소에 따라 적절히 조절할 수 있는 렌즈 초점거리 조절수단을 더 부가토록 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 적외선 송수신 회로부에 동기발생 회로를 더 부가하여 다수개의 송수신 회로부가 동기신호에 따라 동작토록 하여 간섭에 의한 영향을 받지않도록 하는 것을 제 2 목적으로 한다.

또한, 투광통과 수광통의 정렬을 쉽게 확인할 수 있는 수단을 더 부가하여 빠른 시간내에 적외선 송수신기의 정렬이 이루어지도록 하는 것을 제 3 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

적외선 송신부에 있어서, 투광렌즈 및 광학필터를 내장한 투광통과; 상기 투광렌즈 및 광학필터를 통해 적외선을 발산하는 투광소자를 결합한 투광소자 결합판과; 상기 투광소자 결합판에 일체로 결합되어 투광통에 슬라이딩 결합되면서 거리조절이 가능토록 하는 슬라이더를 포함하는 것이 특징이다.

또한, 적외선 수신부에 있어서, 수광렌즈 및 광학필터를 내장한 수광통과; 상기 투광렌즈 및 광학필터를 통해 적외선을 수광하는 수광소자를 결합한 수광소자 결합판과; 상기 수광소자 결합판에 일체로 결합되어 투광통에 슬라이딩 결합되면서 거리조절이 가능토록 하는 슬라이더를 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 투광통 및 수광통과 슬라이더는 나사산으로 결합되는 것이 특징이다.

또한, 상기 적외선 송신부 및 적외선 수신부에는 일정한 주기를 갖는 펄스 파형을 다른 각각의 경계영역별로 변경시키도록 동기회로부를 더 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 적외선 송신부에는 수신부와의 정렬을 확인하기 위해 조준경이 탈부착되는 조준경 부착대를 더 설치한 것이 특징이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 고안의 투광부 구성도.

도 2는 본 고안의 수광부 구성도.

도 3은 본 고안의 동작상태를 설명하기 위한 적외선 감지기 내부 구성도.

도 4는 본 고안의 투광부 회로도.

도 5는 본 고안의 펄스 동작상태도.

도 6은 본 고안에 적용되는 투광부의 외부 상태도.

도 7은 본 고안의 적외선 감지기 설치 상태도.

도 8은 본 고안에 있어서 정렬을 설명하기 위한 도면.

도 9는 본 고안의 수광부 회로도.

도 10은 본 고안의 수광부 동작상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 투광부 11: 투광소자

12, 14: 투광용 광필터 13: 투광용 렌즈

15: 투광소자 결합판 16: 투광부용 슬라이더

17: 투광부용 나사산 18: 투광부용 인쇄 회로 기판

20: 수광부 21: 수광소자

22, 24: 수광용 광필터 25: 수광소자 결합판

26: 수광부용 슬라이더 27: 수광부용 나사산

28; 수광부용 인쇄 회로 기판 31: AC 전원부

32: 동기부 33: 펄스 발생부

34: 투광소자 41: 수광소자

42: 증폭기 43: 차광여부 판별기

44: 차광시간 비교기 45: 경보기

50: 조준경 부착대 60: 조준경

100: 투광용 지지체 200: 수광용 지지체

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 고안에 적용되는 적외선 감지기는 예상치 않은 사람 또는 임의의 물체가 상기 투광부와 수광부 사이를 통과할 경우 상기 수광부에서 수광된 적외선 수광량에 의해 이를 감지하여 경보를 발생시킨다.

도 1은 본 고안의 송신장치에 적용되는 투광통의 구성을 도시한 것으로, 주요구성을 살펴보면, 투광통(10)과, 투광렌즈(13)와, 투광소자 결합판(15)과, 투광소자(11)와, 슬라이더(16)로 이루어진다.

또한, 도 2는 본 고안의 수신장치에 적용되는 수광통을 도시한 것으로, 수광통(20)과, 수광렌즈(23)와, 수광소자 결합판(25)과, 수광소자(21)와, 슬라이더(26)로 이루어진다.

이하에서 도 3을 참고로 하여 상기 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로한다. 상기 투광통(10)은 일측에 투광렌즈(13) 및 광학 필터(12, 14; 도 3에 도시함)를 구비하며, 투광소자 결합판(15)에는 상기 투광렌즈(13) 및 광학필터(12, 14)를 통해 적외선을 발산하는 투광소자(11)를 결합하여 이루어져 있다.

그리고, 상기 투광소자 결합판(15)에 슬라이더(16)를 일체로 결합하여 투광통에 슬라이딩 결합되면서 거리조절(t1)이 가능토록 하며, 상기 투광소자 결합판(15) 외측에는 투광부용 인쇄회로기판(18)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 투광소자 결합판(15)을 전후로 유동시켜 투광소자(11)와 투광렌즈(13) 사이의 거리를 자유롭게 조정할 수 있도록 하였다.

상기 슬라이더(16)와 투광통(10)의 결합을 위해서 본 고안에서는 나사산(17)을 형성토록 하는바, 상기 투광통의 내주연에 암나사부를 형성하고, 상기 슬라이더에 수나사를 형성하여, 나사를 잠그는 형식으로 슬라이더를 회전시키면서 투광소자와 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있도록 한 것이다.

또한, 수광통(20)은 투광통(10)과 거의 유사한 구조를 가지고 있으며, 투광통(10)과 마찬가지로 일측에 수광렌즈(23) 및 광학 필터(22, 24; 도 3에 도시함)를 구비하며, 수광소자 결합판(25)에는 상기 수광렌즈(23) 및 광학필터(22, 24)를 통해 적외선을 발산하는 수광소자(21)를 결합하여 이루어져 있다.

그리고, 상기 수광소자 결합판(25)에 슬라이더(26)를 일체로 결합하여 수광통에(20) 슬라이딩 결합되면서 거리조절(t2)이 가능토록 하며, 상기 수광소자 결합판(25)의 외측에는 수광부용 인쇄회로기판(28)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 수광소자 결합판(25)을 전후로 유동시켜 수광소자(21)와 수광렌즈(23) 사이의 거리를 자유롭게 조정할 수 있도록 하였다.

도 3은 본 고안에 적용되는 적외선 감지기의 광학부에 대한 내부구조로서,

도 3을 참조하여 투광부(10) 및 수광부(20) 내부의 광학부에 대한 동작은 다음과 같다.

먼저, 투광부(10)의 경우 상기 수광부(20)로 방사될 적외선을 생성하는 투광소자(11)와, 상기 투광소자(11)에서 생성된 적외선을 일정한 지향각으로 확산하는 투광렌즈(13)와, 상기 투광소자(11) 및 투광렌즈(13) 앞단에 설치되어 필요한 적외선만을 이용할 수 있도록 가시광선을 포함한 그 이상의 파장을 여과하는 광필터(12, 14)로 구성되며, 수광부(20)의 경우는 상기 투광부(10)에서 방사된 적외선을 일정한 지향각으로 집광하는 수광렌즈(23)와, 상기 수광렌즈(23)를 통해 집광된 적외선을 수광하는 수광소자(21)와, 상기 수광렌즈(23) 및 수광소자(21)의 앞단에서 필요한 적외선만을 이용할 수 있도록 하는 광필터(22, 24)로 구성하였다.

적외선 감지기는 상기 수광부(20)에서 태양, 자동차의 라이트 등 적외선이 함유된 모든 빛들과 투광부(10)를 통해 생성된 적외선을 구분할 수 있도록 하기 위해, 일정 주기를 갖는 펄스 파형의 적외선을 사용하는데, 이를 위해 상기 도 3에 나타낸 바와 같이 적외선 감지기의 광학부 내부에 지향각을 갖는 투광 및 수광렌즈(13, 23)와 다수개의 광필터(12, 14, 22, 24)를 설치하고 상기 투광부(10) 및 수광부(20)에 설치된 광필터에 의해 투광부(10)에서는 필요한 적외선을 선택하여 방사하고, 수광부(20)에서는 그 적외선을 필터링하여 수광하도록 하였다.

도 4는 본 고안의 적외선 감지기의 발광부의 회로구성을 도시한 것으로, AC전원입력부(31)와, 동기 신호를 입력받거나 자체 동기 신호를 생성하여 기준 신호를 만들어 내는 동기부(32), 상기 동기신호를 기준으로 생성하는 펄스발생부(33), 및 상기 펄스발생부로부터 펄스를 제공받아 적외선을 출력하는 투광소자(34)로 이루어진다.

상기와 같이 동기부(32)를 추가하여 동기신호를 기준으로 펄스를 발생시키게 되면 다수개의 적외선 감지장치를 설치할 경우 서로 간섭받지 않으면서 적외선 송수신이 이루어질 수 있다.

도 5는 일련의 적외선 송수신부를 설치한 상태에서 펄스를 제공하는 것을 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이 다수개의 송수신부가 정렬되었을 때, 동기신호에 따라서 펄스를 달리 제공함으로써 펄스의 상호 간섭이 일어나지 않도록 하였다.

즉, 순차적인 펄스 제공에 따라 동작되게 함으로써 수신대상을 명확히 하여 선택된 신호만 수광할 수 있도록 하여 오동작을 방지하는 것이다.

도 6은 본 고안에 적용되는 송신부의 외부 상태도로써, 투광통에 다수개의 렌즈 및 이에 따른 지원회로가 제공된다.

본 고안의 실시예에서는 1개의 투광통에 2개의 렌즈 및 이에 따른 소자들이 설치되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라서 다수개의 소자를 실장할 수 있음은 물론이며, 이에 상응하여 수광통에도 동일한 숫자의 소자들이 설치됨도 물론이다.

도 7은 조준경이 설치되는 본 고안의 일실시예를 예시한 것으로, 투광통(10)을 지지하는 지지체(100)가 설치되고, 수광통(20)을 지지하는 지지체(200)가 설치되며, 상기 투광통(10)의 일단에 조준경 부착대(50)를 설치하고, 상기 조준경 부착대(50)에 조준경(60)을 부착하여 정확한 정렬이 이루어지도록 하며, 정렬이 완료되면 조준경(60)을 해체한다.

도 8은 조준상태를 설명하기 위한 일부 확대도로써, 상기에서 52는 조준 교차선이고, 51은 52가 만나는 조준점이며, 53은 수광통(20)에 설치되는 기준점이다.

도 9는 적외선 감지기의 수광부에 대한 내부 블록도로써, 도 9를 참조하면, 적외선 감지기의 수광부는 수광기(41), 증폭기(42), 차광여부 판별기(43), 차광시간비교기(44) 및 경보기(45)로 구성되는데, 상기 수광기(41)는 소정의 지향각을 가지고 외부에서 발생된 적외선을 수광하고, 상기 증폭기(42)는 상기 수광기(41)를 통해 수광된 적외선의 수광파형을 증폭 출력한다.

한편, 상기 차광여부 판별기(43)는 기 설정된 수광값을 저장하여, 상기 증폭기(42)에서 출력되는 수광파형을 일정주기로 받아 그 수광량을 측정한 후 그 수광량과 기 설정된 설정값을 비교하여 상기 수광량이 기 설정된 설정값보다 적으면 차광된 것으로 판단하고, 그 결과 차광되었음을 알리는 신호를 상기 차광 시간 비교기(44)로 전송한다.

그러면, 상기 차광시간 비교기(44)는 상기 차광을 외부로 알리기 위한 기준 차광시간을 사전에 설정한 후, 차광시간을 카운트하여 그 차광시간이 기 설정된 설정값보다 길 경우 예상치 않은 사람 또는 물체에 의한 차광이 발생한 것으로 판단하여 경보 신호를 발생하고, 상기 경보기(45)는 그 경보 신호를 받아 외부로 경보를 발생시킨다.

도 10은 적외선 감지기의 수광부에서 사람이나 물체의 접근을 감지하기 위한흐름도로써,

도 10을 참조하면, 일반적인 수광부에서는 상기 수광기(41)를 통해 수광된 빛의 수광량(a)을 계산(S10)한 후, 그 계산값(a)과 기 설정된 수광값(b)을 비교(S20)하여, 만일 상기 계산값(a)이 기 설정된 수광값(b)보다 작을 경우(S30) 예상치 않은 사람 또는 임의의 물체에 의해 투광부로부터 전송된 빛이 차광된 것으로 판단한다.

따라서, 상기 차광된 시점부터 시간(c)을 카운팅(S40)한 후, 그 카운팅된 차광시간(c)과 기 설정된 설정값(d)을 비교(S50)하여 상기 차광시간(c)이 기 설정된 설정값(d)보다 길 경우 임의의 사람 또는 물체에 의해 경계 영역이 임의 해제된 것으로 판단하여 경보를 발생(S60)한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 고안은 렌즈의 초점거리를 조정할 수 있어 경계영역의 주위환경에 적응이 용이한 효과를 제공하며, 또한 일정한 주기를 갖는 펄스 파형을 다른 각각의 경계 영역별로 변화시켜 상호 간섭을 없애 적외선 감지기의 오동작을 방지하며, 또한 별도의 송수신부 정렬상태를 확인할 수 있는 수단을 부가하여 빠른 시간내에 정렬이 이루어지도록 하는 효과를 제공한다.

비록 본 고안이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 고안의 진정한 범위 내에 속하는 그러한수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

Claims (5)

1. 적외선 송신부에 있어서,

   투광렌즈 및 광학필터를 내장한 투광통과;

   상기 투광렌즈 및 광학필터를 통해 적외선을 발산하는 투광소자를 결합한 투광소자 결합판과;

   상기 투광소자 결합판에 일체로 결합되어 투광통에 슬라이딩 결합되면서 거리조절이 가능토록 하는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 외곽침입 감지용 적외선 감지장치
2. 적외선 수신부에 있어서,

   수광렌즈 및 광학필터를 내장한 수광통과;

   상기 투광렌즈 및 광학필터를 통해 적외선을 수광하는 수광소자를 결합한 수광소자 결합판과;

   상기 수광소자 결합판에 일체로 결합되어 투광통에 슬라이딩 결합되면서 거리조절이 가능토록 하는 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 외곽침입 감지용 적외선 감지장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 투광통 및 수광통과 슬라이더는 나사산으로 결합되는 것을 특징으로 하는 외곽침입 감지용 적외선 감지장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 적외선 송신부 및 적외선 수신부에는 일정한 주기를 갖는 펄스 파형을 다른 각각의 경계영역별로 변경시키도록 동기회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외곽침입 감지용 적외선 감지장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 적외선 송신부에는 수신부와의 정렬을 확인하기 위해 조준경이 탈부착되는 조준경 부착대를 더 설치한 것을 특징으로 하는 외곽침입 감지용 적외선 감지장치.