KR20200137855A - 안티 마스킹 기능을 갖는 적외선 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

적외선 감지 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 적외선 광을 송수신하여 감지 영역 내부로의 침입을 감지하는 침입 감지 유닛, 침입 감지 유닛으로부터 송신되어 감지 영역에서 진행하는 적외선 광을 침입 감지 유닛으로 재귀반사시키는 재귀반사부, 및 침입 감지 유닛과 재귀반사부 사이에 개재되어 침입 감지부에 의해 송신되는 적외선 광을 편광시키는 편광부를 포함하는 적외선 감지 장치가 제공된다.

Description

안티 마스킹 기능을 갖는 적외선 감지 장치{INFRARED SENSING APPARATUS WITH FUNCTION OF ANTI-MASKING}
본 발명은 안티 마스킹 기능을 갖는 적외선 감지 장치에 관한 것이다.
종래의 침입 감지 시스템은 도난 및 무단 침입을 방지하기 위한 시스템으로 외부로부터 침입이 가능한 곳을 감지할 수 있는 각종 센서를 설치하고, 센서로부터 감지된 신호에 기초하여 침입에 대한 경보를 발생시키거나 경비 용역업체 또는 파출소 등으로 침입 사실을 알려 신속한 출동이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
침입 감지 시스템은 감지기 자체로 눈에 보이지 않는 경계면을 설정할 수 있으며, 이 구역을 침입자가 침입하는 경우 감지할 수 있는 독립형 침입 감지 시스템과 물리적인 펜스를 제작하여 침입자가 펜스를 타고 올라가면서 발생하는 장력이나 진동으로 침입을 감지하는 펜스형 침입 감지 시스템으로 나뉘며, 각 시스템에 따라 적합한 침입 감지 장치가 설치될 수 있다.
보다 구체적으로, 침입 감지 장치는 인간이 감지할 수 없는 초음파나 마이크로파, 적외선 등을 사용하여 침입자를 감지하는 장치를 포함하며, 적외선을 이용하는 경우에는 광원과 적외선 센서를 조합시켜 침입물로부터의 반사광을 검출하는 반사형, 또는 침입물에 의하여 수광기의 앞면이 가려진 것을 감지하는 차광형 등이 있다. 또한, 초음파나 마이크로파를 이용하는 경우에는 도플러 효과를 이용하여 운동하는 대상을 감지할 수 있다.
여기서, 적외선 감지 장치는 적외선 신호를 발생시키고, 방사되는 적외선 신호를 분석하여 적외선 신호에 변화가 발생한 경우 침입 신호를 발생시키고, 침입 신호를 기초로 관리자에게 알림으로써 침입자 감지에 따른 신속한 대응이 이루어 질 수 있도록 한다.
그러나, 이러한 무선 센서들은 침입자가 차폐물을 이용해 물리적으로 송출신호를 차단할 경우 그 침입대상을 감지하지 못하는 무감지 현상이 발생할 수 있으므로 이를 극복하기 위한 연구가 진행되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제 10-0382592호(2003.05.09.공개)
본 발명은 적외선 광을 이용하여 감지 영역 내부로의 침입을 감지하며, 차폐물을 이용한 마스킹에 의한 무감지 상태를 극복하기 위한 안티 마스킹 기능을 갖는 적외선 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적외선 광을 송수신하여 감지 영역 내부로의 침입을 감지하는 침입 감지 유닛, 침입 감지 유닛으로부터 송신되어 감지 영역에서 진행하는 적외선 광을 침입 감지 유닛으로 재귀반사시키는 재귀반사부, 및 침입 감지 유닛과 재귀반사부 사이에 개재되어 침입 감지부에 의해 송신되는 적외선 광을 편광시키는 편광부를 포함하는 적외선 감지 장치가 제공된다.
침입 감지 유닛은 적외선 광을 송신하는 광송신부, 및 광송신부로부터 송신되어 재귀반사부에 의해 재귀반사되는 적외선 광을 수신하는 광수신부를 포함할 수 있다.
광수신부는 수신되는 적외선 광을 감지 신호로 변환하고, 침입 감지 유닛은 감지 신호를 분석하여 감지 영역 내부로의 침입 여부를 감지하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
광수신부는 포토다이오드를 포함할 수 있다.
침입 감지 유닛은 감지 신호를 증폭시키는 증폭부를 더 포함할 수 있다.
침입 감지 유닛은 감지 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 더 포함할 수 있다.
광송신부와 광수신부는 일체로 형성될 수 있다.
편광부는 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 적외선 광만을 투과시킬 수 있다.
편광부는 재귀반사부에 접하도록 설치될 수 있다.
재귀반사부는 평판형 구조로 형성될 수 있다.
적외선 감지 장치는 침입 감지 유닛을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적외선 광을 이용하여 감지 영역 내부로의 침입을 감지할 수 있으며, 차폐물을 이용한 마스킹에 의한 무감지 상태를 극복할 수 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 감지 장치를 이용한 감지 과정 및 차폐물을 이용한 마스킹을 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 감지 장치의 감지 신호의 크기 그래프를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 감지 장치의 부분 확대도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 적외선 감지 장치(100)의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적외선 광을 송수신하여 감지 영역(10) 내부로의 침입을 감지하는 침입 감지 유닛(110), 침입 감지 유닛(110)으로부터 송신되어 감지 영역(10)에서 진행하는 적외선 광을 침입 감지 유닛(110)으로 재귀반사시키는 재귀반사부(170), 및 침입 감지 유닛(110)과 재귀반사부(170) 사이에 개재되어 침입 감지부에 의해 송신되는 적외선 광을 편광시키는 편광부(180)를 포함하는 적외선 감지 장치(100)가 제시된다.
본 실시예에 따른 적외선 감지 장치(100)는 적외선 광을 이용하여 감지 영역(10) 내부로 침입하는 침입자의 침입을 감지할 수 있으며, 침입자가 차폐물(30)을 이용하여 적외선 광을 이용한 침입 감지를 마스킹하여 무감지 영역(20)를 형성하는 것을 감지하여 무감지 상태를 극복할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 적외선 감지 장치(100)의 각 구성에 대해 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 침입 감지 유닛(110)은 적외선 광을 송수신하여 감지 영역(10) 내부로의 침입자의 침입을 감지할 수 있다. 보다 구체적으로, 침입 감지 유닛(110)은 광송신부(120), 광수신부(130), 증폭부(150), 노이즈 제거부(160), 감지 센서(140)를 포함할 수 있으며, 각 구성의 자세한 설명은 후술하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광송신부(120)는 적외선 광을 발생시켜 송신할 수 있으며, 감지 영역(10)을 향하여 적외선 광을 송신할 수 있다. 여기서 광송신부(120)가 발생시키는 적외선 광은 전 방향으로 진동하는 편파 특성을 가질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광수신부(130)는 광송신부(120)로부터 송신되어 재귀반사부(170)에 의해 재귀반사되는 적외선 광을 수신할 수 있으며, 보다 구체적으로, 포토다이오드를 포함할 수 있어 수신되는 적외선 광을 감지 신호로 변환할 수 있다.
여기서, 포토다이오드는 재귀반사부(170)으로부터 반사되는 적외선 광을 수신하여 전류를 발생시켜 감지 신호를 발생시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광송신부(120)와 광수신부(130)는 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 광수신부(130)는 광송신부(120)에서 방사되어 재귀반사부(170)에 의해 재귀반사되는 적외선 광을 수신할 수 있다.
또한, 광송신부(120)는 효율적인 적외선의 송신을 위하여 광학 렌즈를 포함할 수 있고, 광수신부(130)는 효율적인 적외선의 수신을 위하여 광학 렌즈 및 광학 필터를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 광수신부(130)에 포함되는 광학 필터는 적외선을 제외한 광을 차단하여 침입 감지의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 침입 감지 유닛(110)은 감지 신호를 분석하여 감지 영역(10) 내부로의 침입 여부를 감지하는 감지 센서(140)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 감지 센서(140)는 광수신부(130)가 적외선 광을 수신하여 변환한 감지 신호를 전달받아 감지 신호를 기초로 감지 영역(10) 내부로의 침입자의 침입 여부를 판단할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 침입 감지 유닛(110)은 광수신부(130)가 수신하여 변환한 감지 신호를 증폭하는 증폭부(150) 및 감지 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(160)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 증폭부(150)는 광수신부(130)가 수신하여 변환한 감지 신호를 증폭시켜 감지 센서(140)가 보다 정확하게 침입자의 침입 여부를 판단할 수 있도록 보조할 수 있으며, 노이즈 제거부(160)는 광수신부(130)가 적외선 광을 제외한 다른 환경광을 수신하여 발생되는 노이즈 신호를 제거하여 감지 센서(140)의 침입 여부 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 재귀반사부(170)는 침입 감지 유닛(110)으로부터 송신되어 감지 영역(10)에서 진행하는 적외선 광을 침입 감지 유닛(110)으로 재귀반사시킬 수 있다. 다시 말하면, 재귀반사부(170)는 광송신부(120)로부터 송신되어 감지 영역(10)에서 진행하는 적외선 광을 광송신부(120)와 일체로 형성되는 광수신부(130) 방향으로 반사시킬 수 있다.
재귀반사부(170)는 광원으로부터 방사되어 입사되는 빛을 입사 방향의 반대 방향 즉, 다시 광원으로 돌아가도록 광원 방향으로 반사시킬 수 있다. 따라서, 재귀반사부(170)에 입사하는 광은 어떠한 각도에서 입사하더라도 입사한 방향의 반대로 반사되어 진행될 수 있다.
또한, 재귀반사부(170)는 평판형 구조로 형성되어 광송신부(120) 및 광수신부(130)와 대향되도록 설치될 수 있으며, 이를 통하여 안정적으로 광송신부(120)로부터 송신되는 적외선 광을 재귀반사시킬 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 편광부(180)는 침입 감지 유닛(110)과 재귀반사부(170) 사이에 개재되어 침입 감지부에 의해 송신되는 적외선 광을 편광시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 편광부(180)는 감지 영역(10)을 제외한 편광부(180)와 재귀반사부(170) 사이에 공간을 최소화할 수 있도록 재귀반사부(170)에 접하도록 설치될 수 있으며, 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 적외선 광만을 투과시킬 수 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 편광부(180)는 전 방향의 편광 특성을 갖는 적외선 광을 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 적외선 광만을 통과시킬 수 있으며, 편광부(180)에서 편광되고 재귀반사부(170)에 의해 재귀반사되어 광수신부(130)로 진행하는 적외선 광이 다시 통과될 수 있다. 여기서 재귀반사부(170)에 의해 재귀반사된 적외선 광은 반사 과정에서 위상이 반전될 수 있으나 편광축과 동일한 방향으로 진동하여 편광부(180)를 통과하여 광수신부(130)에 수신될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(190)는 침입 감지 유닛(110)을 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(190)는 광송신부(120)의 적외선 광의 송신의 주기를 조절할 수 있으며, 증폭부(150) 및 노이즈 제거부(160)를 제어하여 보다 정확한 감지 신호를 감지 센서(140)로 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예의 적외선 감지 장치(100)는 신호 감지 센서(140)가 감지 영역(10)으로의 침입자의 침입을 감지하면 정보를 전달받아 침입자의 침입을 외부로 알리는 알림부가 포함될 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 차폐물(30)은 감지 영역(10)에 배치되어 감지 영역(10)으로 진행하는 적외선 광을 재귀반사시켜 무감지 영역(20)을 형성할 수 있다.
다시 말하면, 차폐물(30)은 재귀반사부(170)와 같이 입사되는 광을 재귀반사시킬 수 있는 재질로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로 광송신부(120)에 의해 송신되는 적외선 광을 광수신부(130)로 재귀반사시켜 감지 영역(10) 내에 무감지 영역(20)을 형성할 수 있다.
그러나, 본 실시예의 감지 센서(140)는 감지 영역(10)에 침입이 없는 경우, 편광부(180)에 의해 편광된 적외선 광을 변환한 감지 신호를 전달받을 수 있으며, 이 때 전달받은 감지 신호의 크기를 침입이 없는 상태로 판단할 수 있다. 따라서, 차폐물(30)에 의해 재귀반사되어 편광되지 않은 적외선 광이 입사되는 경우, 감지 센서(140)가 전달받는 감지 신호는 침입이 없는 상태에서 전달되는 감지 신호보다 현저하게 큰 것으로 감지되므로, 감지 센서(140)는 감지 신호의 크기의 변화를 감지하여 상술한 바와 같이 차폐물(30)을 통한 마스킹이 발생한 것을 판단할 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 도 3를 참고하여 본 실시예의 적외선 감지 장치(100)를 이용한 침입 감지 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 실시예의 적외선 감지 장치(100)를 나타내며, 도 1의 (a)와 (b)는 각각 차폐물(30)의 유무에 대한 차이점이 존재한다.
도 2 및 도 3에는 여러 상황에서 본 실시예의 적외선 감지 장치(100)의 감지 센서(140)가 수신하는 감지 신호의 크기를 나타내며, 차폐물(30)의 유무 및 침입자의 침입 여부에 따라 감지 신호의 크기가 다르게 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3은 적외선 감지 장치(100)의 감지 센서(140)가 수신하는 감지 신호의 크기를 나타내며, 도 2의 (a) 및 도 3의 (a)는 침입자가 없는 경우 감지 센서(140)가 전달받는 감지 신호의 크기를 나타내고, 보다 구체적으로 편광부(180)에 의해 편광된 적외선 광이 광수신부(130)에 수신되어 감지 센서(140)가 전달받은 신호를 나타낼 수 있다. 또한, 도 2의 (b)는 침입자가 침입하여 광송신부(120)가 송신한 적외선 광이 광수신부(130)로 도달하지 않는 상태에서 감지 센서(140)가 전달받은 신호의 크기를 나타낼 수 있다.
도 3의 (b)는 침입자가 차폐물(30)을 이용하여 적외선 광을 반사시켜 마스킹한 경우에 감지 센서(140)가 전달받는 신호의 크기를 나타내며 전 방향의 편광 성분이 광수신부(130)에 수신되어 도 3의 (a)보다 더 큰 신호가 나타날 수 있다.
따라서, 본 실시예의 적외선 감지 장치(100)는 침입자가 차폐물(30)에 의한 마스킹을 일으켜 감지 영역(10) 내부에 미감지 영역(20)을 형성하여 침입하는 경우를 감지하기 위해, 편광된 적외선 광의 수신 신호와 편광되지 않은 적외선 광의 수신 신호의 크기를 비교 판단하여 마스킹의 여부를 감지하므로 침입자가 차폐물(30)을 이용하여 마스킹을 시도하는 것 또한 감지할 수 있다.
또한, 도 2의 (a) 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광송신부(120) 일정한 시간 간격으로 복수회 적외선 광을 송신할 수 있으며, 이에 따라 광수신부(130)는 광송신부(120)가 일정한 시간 간격으로 복수회 송신하는 적외선 광을 수신할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 감지 영역
20: 무감지 영역
30: 차폐물
100: 적외선 감지 장치
110: 침입 감지 유닛
120: 광송신부
130: 광수신부
140: 감지 센서
150: 증폭부
160: 노이즈 제거부
170: 재귀반사부
180: 편광부
190: 제어부

Claims (11)

  1. 적외선 광을 송수신하여 감지 영역 내부로의 침입을 감지하는 침입 감지 유닛;
    상기 침입 감지 유닛으로부터 송신되어 상기 감지 영역에서 진행하는 적외선 광을 상기 침입 감지 유닛으로 재귀반사시키는 재귀반사부; 및
    상기 침입 감지 유닛과 상기 재귀반사부 사이에 개재되어 상기 침입 감지부에 의해 송신되는 적외선 광을 편광시키는 편광부를 포함하는 적외선 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 침입 감지 유닛은,
    적외선 광을 송신하는 광송신부; 및
    상기 광송신부로부터 송신되어 상기 재귀반사부에 의해 재귀반사되는 적외선 광을 수신하는 광수신부를 포함하는, 적외선 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광수신부는 수신되는 적외선 광을 감지 신호로 변환하고,
    상기 침입 감지 유닛은 상기 감지 신호를 분석하여 상기 감지 영역 내부로의 침입 여부를 감지하는 감지 센서를 더 포함하는, 적외선 감지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광수신부는 포토다이오드를 포함하는, 적외선 감지 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 침입 감지 유닛은 상기 감지 신호를 증폭시키는 증폭부를 더 포함하는, 적외선 감지 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 침입 감지 유닛은 상기 감지 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부를 더 포함하는, 적외선 감지 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 광송신부와 상기 광수신부는 일체로 형성되는, 적외선 감지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 편광부는 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 적외선 광만을 투과시키는, 적외선 감지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 편광부는 상기 재귀반사부에 접하도록 설치되는, 적외선 감지 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 재귀반사부는 평판형 구조로 형성되는, 적외선 감지 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 침입 감지 유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하는 적외선 감지 장치.
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KR1020190064867A KR102238030B1 (ko) 2019-05-31 2019-05-31 안티 마스킹 기능을 갖는 적외선 감지 장치

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08265130A (ja) * 1995-03-23 1996-10-11 Fuji Electric Co Ltd 回帰反射板を備えた反射形光電スイッチ
KR100382592B1 (ko) 2000-09-23 2003-05-09 주식회사 큐텍스 적외선 감지장치
JP2004317407A (ja) * 2003-04-18 2004-11-11 Sogo Keibi Hosho Co Ltd 光センサ、開閉検知センサ
KR20190025234A (ko) * 2017-09-01 2019-03-11 주식회사 에스원 적외선 감지 장치

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