KR100494362B1 - 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 - Google Patents

전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤, 외부망 연결부 및 경보 표시부를 포함하고, 상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며 상기 전력선 모뎀 IC는 전력선 상에 경보 설정 또는 경보 해제 명령이 브로드캐스팅되면, 이를 상기 마이콤에게 전달해주며, 상기 마이콤은 침입 발생 또는 경보 상황이 발생하면, 상기 경보 표시부를 통해서 경보를 발생시키고, 입력된 명령에 대응하는 동작을 수행한 후, 전력선 상에 이를 브로드캐스팅하며; 상기 외부망 연결부는 전화 및 기타 인터넷 망을 이용하여 침입 발생 또는 경보 발생시 침입 발생 또는 경보 발생 상황을 외부 사용자에게 전송하고, 외부 사용자가 상기 망을 이용하여 원격으로 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기를 제공한다.

Description

전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 {Home security system by using power line communication}
본 발명은 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전력선 통신 방법을 이용하여 외부 침입자의 동작이 감지되거나, 화재가 발생하거나, 창문 또는 현관문이 예기치 않게 열리는 경우에 전력선으로 메시지를 전송하여 상기 전력선 통신 프로토콜과 호환되는 방범/방재 기기로 전달토록 하여 방범/방재 기능을 수행하고, 필요에 따라 경보 발생부를 내장하여 자체에서 침입자에게 행동에 제약을 줄 수 있는 경보음 또는 섬광등을 발생시키며, 외부에 있는 사용자에게 침입자가 있다는 사실 또는 화재 발생 사실을 별도로 연결된 전화를 통하여 ARS로 통보하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 방범/방재 시스템은 각각의 센서와 그 센서의 입력을 받아 전체 시스템은 운용하는 호스트간에 별도의 배선을 이용하여 물리적으로 연결된 형태이다. 즉, 호스트에 화재 감지를 위한 열 센서나 연기 감응 센서 등이 연결되고자 할 때, 또는, 동작 감지 센서가 연결되고자 할 때, 각각의 센서를 호스트와 연결하여 사용을 하며, 호스트는 신호를 받아서 화재 경보 발생 또는 침입 발생 경보를 하게 된다. 이때, 호스트는 호스트에 연결된 외부 연결망을 이용하여 외부로 재난이 발생했음을 알리게 된다.
또한, 동작 감지 센서를 통한 침입 발생 경보는 사용자가 방범 기능을 설정했는지 하지 않았는지에 따라서 동작 감지 센서의 입력에 대하여 경보를 발생하거나 센서 입력 신호를 무시하게 된다.
이러한 종래의 방범/방재 시스템은 호스트와 각각의 센서 간에 별도의 전용선을 이용하여 배선을 해야 한다. 따라서, 센서와 호스트 간의 위치가 서로 멀리 떨어져 있을 경우에는 배선에 대한 부담이 생기며, 그 때문에 센서 및 호스트의 위치를 자유로이 설치하는데 있어서 제약 사항으로 작용하게 된다.
또한, 각각의 방범/방재 센서들은 호스트로부터 DC로 정류된 전원을 공급받아야 하므로, 별도의 전원 배선을 하여야 한다는 문제점이 있다.
또한, 각각의 방범/방재 센서들은 단지 센싱 신호를 호스트로 전달할 뿐, 어떠한 경보음 발생이나 섬광 등의 경보 신호 발생은 하지 않기 때문에 호스트에 대하여 종속되어 있다.
즉, 이러한 종래의 방범/방재 시스템은 방범/방재 기기와 감지 센서간의 설치 위치가 물리적으로 멀리 격리되어 있으면, 두 기기간에 유선의 배선이 있어야 하며, 상기 동작 감지 센서 그 자체로서는 경보음 발생이나 기타 섬광 발생이 불가능하고, 다만 센서의 감지 여부만 유선으로 신호를 전송함으로써, 별도의 복잡한 배선 작업을 수행하여야 한다는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전력선 통신 방법을 이용하여 예기치 않은 동작이 감지되거나, 침입이 발생하거나, 화재가 발생하면, 전력선으로 메시지를 전송하여 상기 전력선 통신 프로토콜과 호환되는 방범/방재 기기로 전달토록 하여 방범 기능을 수행하고, 필요에 따라 경보 발생부를 내장하여 자체에서 침입자에게 행동에 제약을 줄 수 있는 경보음 또는 섬광등을 발생시키며, 외부에 있는 사용자에게 침입자가 있다는 사실 또는 화재 발생 사실을 별도로 연결된 전화를 통하여 ARS로 통보하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤, 외부망 연결부 및 경보 표시부를 포함하고, 상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 전력선 모뎀 IC는 전력선 상에 경보 설정 또는 경보 해제 명령이 브로드캐스팅되면, 이를 상기 마이콤에게 전달해주며; 상기 마이콤은 침입 발생 또는 경보 상황이 발생하면, 상기 경보 표시부를 통해서 경보를 발생시키고, 입력된 명령에 대응하는 동작을 수행한 후, 전력선 상에 이를 브로드캐스팅하며; 상기 외부망 연결부는 전화 및 기타 인터넷 망을 이용하여 침입 발생 또는 경보 발생시 침입 발생 또는 경보 발생 상황을 외부 사용자에게 전송하고, 외부 사용자가 상기 망을 이용하여 원격으로 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기를 제공한다.
또한, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤 및 동작 감지 센서부를 포함하고, 상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 전력선 모뎀 IC는 전력선 상에 경보 설정 또는 경보 해제 명령이 브로드캐스팅되면, 이를 상기 마이콤에게 전달해주며; 상기 마이콤은 입력된 명령에 대응하는 경보 설정 상태 또는 경보 해제 상태로 모드 변환됨과 동시에 변환 결과를 전력선 상에 브로드캐스팅하며; 상기 마이콤이 경보 설정 상태 모드이면, 상기 인체 동작 감지 센서부에서 인체 감지 신호가 발생함에 따라 전력선으로 경보(Emergency) 신호를 송출하고, 해제 설정 상태 모드이면, 상기 인체 동작 감지 센서부가 인체 감지 신호를 발생시키더라도 전력선 상에 경보 신호를 송출하지 아니하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서를 제공한다.
또한, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤 및 열 감지 또는 연기 감지 센서부를 포함하고, 상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 마이콤은 상기 열 감지 또는 연기 감지 센서에 의하여 화재 발생 사실이 입력되면, 이를 상기 전력선 모뎀 IC에 전송하고, 자신의 동작 상태를 상기 전력선 모뎀 IC를 경유하여 전력선 상에 브로드캐스팅하며; 상기 전력선 모뎀 IC는 화재 발생 사실이 입력되면, 이를 전력선 상에 경보(Emergency) 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 센서를 제공한다.
또한, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤 및 침입 감지 접점 센서를 포함하고, 상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 마이콤은 상기 침입 감지 접점 센서에 의하여 접점 개폐 상태를 입력받아 이를 통신 데이터로 가공하여 상기 전력선 모뎀 IC에 전송하고, 자신의 동작 상태를 상기 전력선 모뎀 IC를 경유하여 전력선 상에 브로드캐스팅하며; 상기 전력선 모뎀 IC는 창문 또는 현관문의 접점 개폐 상태 데이터가 입력되면, 이를 전력선 상에 송출하며; 상기 침입 감지 접점 센서는 창문 또는 현관문에 다수 배치되어 창문 또는 현관문의 접점 개폐 상태가 변화할 때마다 그 상태를 상기 마이콤에 전송하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 센서를 제공한다.
또한, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부 및 PC 또는 서버 통신부를 포함하고, 상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 전력선 모뎀 IC는 상기 전력선 통신 커플링부에서 입력되는 신호를 분석하여 그 데이터 내용을 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 PC 또는 서버 역할을 수행하는 데이터 통신 기기에 전송하고, 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 데이터가 입력되면, 이를 분석하여 전력선 신호로 변조한 후, 상기 전력선 통신 커플링부를 통하여 전력선 상에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 전력선 모뎀을 제공한다.
한편, 본 발명이 이용하는 전력선 통신 방법 중 많이 사용되는 제로 크로스 포인트에서의 데이터 통신 방법의 개요를 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 전력선 상의 제로 크로스 포인트(Zero Cross Point)에서의 데이터 통신은 데이터 비트마다 전원 주파수의 1 사이클 단위로 이루어지며, 1/2 사이클 당 캐리어 신호의 위치에 따라 데이터 비트를 표시한다. 즉, 종래의 X-10 기반의 통신 방법에 따르면, 기본적으로 전력선의 전력 레벨의 제로 크로스 포인트에서 120KHz 전력선 신호를 1ms 동안 발생시키면서 신호를 실어 보내고, 이러한 데이터를 조합해서 전력선 통신을 수행한다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 전력선의 제로 크로스 포인트를 이용한 데이터 통신 방법에서의 데이터 비트를 도시한 파형도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시되어 있듯이 캐리어 신호가 있는 경우를 '온', 없는 경우를 '오프'라 하면, 데이터 비트 '1'은 캐리어 신호 '온'에서 캐리어 신호 '오프'인 상태로 표시하고, 데이터 비트 '0'은 캐리어 신호 '오프'에서 캐리어 신호 '온'인 상태로 표시한다.
전력선의 제로 크로스 포인트를 이용한 데이터 통신은 이러한 정의를 근거로 전력선을 이용하여 제어 기기들이 상호 데이터를 송수신하는 것이다.
이러한 기존의 제로 크로스 포인트를 이용한 데이터 통신 방법에 대해서는 본 출원인이 이미 출원하여 등록받은 '양 방향 전력선 통신을 이용한 원격 제어 장치 및 그 제어 방법'(공개 번호 : 10-2000-002198) 및 '전력선의 제로 크로스 포인트를 이용한 우선 순위 데이터 통신 방법'(공개 번호 : 10-1999-053820)에 상세하게 기재되어 있다. 또한, 본 발명은 이를 보다 개량한 특허 출원 '전력선 통신 방법에 적용되는 데이터 패킷 기록 매체, 운용 방법 및 양방향 통신 방법'(출원 번호 : 10-2001-076335)에 기재되어 있는 내용을 이용하고 있다.
또한, 전력선 통신을 수행함으로써, 아파트나 빌라처럼 가구가 밀집한 지역에서 신호가 옆집으로 넘어가서 생기는 문제는 본 출원인이 기출원한 '플러그 앤 플레이 기능을 구비한 전력선 통신 기기(특허 출원 번호 10-2001-011864)'에 기재된 기술을 이용하여 간섭과 충돌을 방지하였다.
이러한 X-10 기반의 통신 방법을 살펴 보면, 다음과 같다.
도 2a는 종래의 X-10 기반의 프로토콜의 시작점을 도시한 데이터 구조도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 데이터 구조를 파형으로 도시한 파형도로서, 이를 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 도 2a에 도시되어 있듯이, X-10 기반의 프로토콜 시작점은 'Start Code'가 2 사이클, 'House Code'가 4 사이클, 'Number Code' 또는 'Function Code'가 5 사이클로 구성되어 있으며, 이러한 신호를 연이어 두 번씩 보낸다. 이때, 'Start Code'는 오직 1110만 존재하며, 1/2 사이클에 한 데이터를 전송하고, 그 이외의 다른 코드들은 1 사이클이 1 비트의 데이터를 의미하므로 데이터가 L1이면, 1과 0으로 데이터가 확장되어 전송되고, L0이면, 0과 1로 확장되어 송출한다. 이를 나타낸 것이 도 2b이다.
한편, 상기 L1과 L0는 다음과 같이 정의된다.
제로 크로스 포인트에 캐리어 주파수가 존재하면 '1', 존재하지 아니하면 '0'으로 정의되고, '논리적 1(L1)'은 제로 크로스 포인트에 캐리어 주파수가 존재하고 그 다음은 존재하지 아니하는 1과 0이 조합된 것이며, '논리적 0(L0)'는 제로 크로스 포인트에 캐리어 주파수가 존재하고 있지 아니하며 다음 제로 크로스 포인트에 캐리어 주파수가 존재하는, 즉, 0과 1의 조합을 의미한다.
따라서, 도 2b에 의하면, 'Start Code'는 '1110', 'House Code'는 'L0,L0,L0,L1', 'Number/Function Code'는 'L0,L0,L0,L1,L1'이 된다.
한편, 본원 발명은 일반적인 전력선 통신 방법을 이용하여 구현할 수도 있고, 상기와 같은 제로 크로스 포인트를 이용한 전력선 통신 방법을 이용하여 구현할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 동작 감지 시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 동작 감지 시스템을 적용한 양방향 전력선 통신 홈 오토메이션(HA : Home Automation) 시스템의 전체 개요도이다.
전력선 원격 제어 전화 장치(300)에는 전력선 상의 제어 대상 기기인 전력선 스위치(301), 전력선 콘센트(302), 전력선 가스 중간 밸브(303), 전력선 가스 메인 밸브(304) 및 전력선 학습 리모콘(305)이 전력선으로 연결되어 있고, 상기 전력선 원격 제어 전화 장치(300)에는 전력선을 이용하여 방범/방재 시스템(306)이 연결되어 있으며, 상기 전력선 원격 제어 전화 장치(300)는 별도의 PSTN 망과 연결되어 사용자가 외부에서 전화망을 통하여 상기 제어 대상 기기들(301, 302, 303, 304, 305, 306)을 원격 제어할 수 있게 한다.
도 3에 도시되어 있듯이, 상기 전력선 원격 제어 전화 장치(300)는 가정 내의 전력선 원격 제어 기기들을 통합 연결하고, 외부로 연결된 전화선을 통하여 가정 외부에서 전력선 원격 제어 기기들의 상태를 알려주며, 사용자가 내린 명령을 다시 전력선 원격 제어 기기들에게 전달하는 기능을 수행한다. 그와 함께 별도의 방범/방재 시스템(306)이 상기 전력선 원격 제어 전화 장치(300)에 전력선으로 연결되어, 사용자가 외출시 방범/방재 기능을 설정한 후, 센싱 결과 침입자가 감지되거나, 화재 발생이 감지되면, 경보음 발생과 함께 미리 저장된 전화 번호로 순차적으로 전화를 걸어 가정에 침입자가 있거나 화재가 발생하였슴을 ARS로 알려 주게 된다.
한편, 상기 방범/방재 시스템에는 상기 전력선 원격 제어 전화 장치(300)가 방범 기기 호스트로서의 역할을 수행하지만, 별도로 호스트를 두거나, 별도로 부설되어 있는 PC 등이 이러한 기능을 수행하는 것을 배제하는 것은 아니다.
또한, 도 3에는 상기 전력선 가스 메인 밸브(304)가 상기 전력선 가스 중간 밸브(303)에 연결되어 있도록 도시되어 있지만, 전력선 통신 방법의 특성상 공통의 전력선에 함께 접속되어 기능을 수행할 수도 있다.
한편, 본 발명에서 제안하는 방범/방재 시스템은 크게 인체 동작 감지 센서, 화재 감지 센서, 침입 감지 센서 및 호스트 역할을 수행하는 방범/방재 기기로 분리되며, 상기 방범/방재 기기는 PC 등의 일반 서버가 그 기능을 담당할 수 있는 바, 이를 분설하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템의 전체 구성도이다.
도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방범/방재 시스템은 거실, 방 등에 설치되어 인체의 동작을 감지하는 인체 동작 감지 센서(101), 가정 내에 연기, 열 등을 감지함으로써, 화재 발생 여부를 판단하는 화재 감지 센서(103), 창문 또는/및 현관문에 설치되어 창문 또는/및 현관문의 접점의 개폐 여부를 감지함으로써, 침입자가 존재하는지 여부를 판단하는 침입 감지 센서(105), 상기 다수의 각종 센서(101, 103, 105)로부터 센싱 신호를 입력받아 센싱 신호에 따른 다양한 동작을 수행하며, 호스트 기능을 수행하는 전력선 모뎀이 설치된 PC(107) 또는 방범/방재 기기(109)를 구비한다.
여기서, 상기 전력선 모뎀이 설치된 PC(107)와 방범/방재 기기(109)는 동일한 기능을 수행하는 바, 하나만 설치되어도 무방하다.
또한, 상기 인체 동작 감지 센서(101), 화재 감지 센서(103) 및 침입 감지 센서(105)들은 필요에 따라 일부분만 설치할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 인체 동작 감지 센서(101)의 구성 블록도로서, 상기 인체 동작 감지 센서는 전원부(501), PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부(503)와 제로 크로스 검출부(505), 전력선 모뎀 IC(507), 마이콤(509), 리모콘 수신부(511), 경보 표시부(513) 및 인체 동작 감지 센서부(515)를 구비한다.
상기 전원부(501)는 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키거나 SMPS(Switching Mode Power Supply) 방식을 이용하여 평활 회로를 거쳐서 본 기기 전체에 안정적인 DC 전원을 공급한다. 상기 PLC 드라이버 부분은 전력선 통신 커플링부(503)와 제로 크로스 검출부(505)로 구분되는데, 상기 제로 크로스 검출부(505)는 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC(507)로 신호를 보내 주며, 상기 전력선 모뎀 IC(507)는 그 신호를 동기로 사용하여 전력선 통신을 한다. 상기 전력선 통신 커플링부(503)는 전력선 통신용 트랜스가 220V의 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 한다.
상기 전력선 모뎀 IC(507)는 전력선 상에 브로드캐스팅된 신호를 상기 마이콤(509)으로 전달해주며, 상기 마이콤(509)이 전력선 상에 실을 데이터를 상기 전력선 모뎀 IC(507)로 전송하면, 상기 전력선 모뎀 IC(507)는 전력선 상에 그 데이터를 브로드캐스팅한다.
상기 리모콘 수신부(511)는 리모콘을 이용하여 경보 설정 또는 해제 설정 명령을 내리면, 이를 입력받아 상기 마이콤(509)에게 입력한다. 이때, 상기 마이콤(509)은 경보 설정 명령이 입력된 후, 상기 인체 동작 감지 센서부(515)에서 인체 감지 신호가 발생하면, 전력선으로 경보(Emergency) 신호를 송출하게 되고, 해제 설정 명령이 입력되면, 상기 인체 동작 감지 센서부(515)가 인체 감지 신호를 발생시키더라도 전력선 상에 경보 신호를 송출하지 아니한다.
이러한 이유는 경보 설정이 되어 있지 아니한 상황에서 사용자가 본 방범/방재 시스템이 설치된 가정에서 일상 생활을 하고 있을 때, 계속적으로 사용자의 움직임을 감지하여 전력선으로 신호를 송출하게 되면, 너무 많은 트래픽을 점유하게 되어, 타 전력선 기기들의 통신을 방해할 수가 있기 때문이다.
또한, 인체 동작 감지 센서는 전력선을 통하여 경보 설정 또는 해제 설정 메시지를 입력받을 수도 있는데, 이 경우의 동작은 상술한 리모콘에 의한 명령 입력시의 동작과 같다.
또한, 상기 인체 동작 감지 센서는 경보 설정이 된 후, 인체 동작이 감지되면, 전력선을 통하여 경보 신호를 브로드캐스팅하지만, 필요에 따라 별도의 경보 표시부(513)를 두어 경보음 또는 섬광과 같은 표시 행위를 수행할 수 있다.
또한, 상기 인체 동작 감지 센서는 전력선을 통하여 입력된 명령 신호에 따라 대응되는 동작을 수행함과 동시에 자신의 동작 결과 상태를 전력선 상에 브로드캐스팅함으로써, 타 전력선 기기가 인체 동작 감지 센서의 현재 상태를 알 수 있도록 한다.
또한, 도 5에는 도시되어 있지 않지만, 경보 설정 또는 해제 설정 명령을 수동으로 입력하기 위한 버튼 입력부를 별도로 설치할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 화재 감지 센서의 구성 블록도로서, 상기 화재 감지 센서는 전원부(601), PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부(603)와 제로 크로스 검출부(605), 전력선 모뎀 IC(607), 마이콤(609), 리모콘 수신부(611), 경보 표시부(613) 및 열 감지 또는 연기 감지 센서(615)를 구비한다.
상기 전원부(601)는 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키거나 SMPS(Switching Mode Power Supply) 방식을 이용하여 평활 회로를 거쳐서 본 기기 전체에 안정적인 DC 전원을 공급한다. 상기 PLC 드라이버 부분은 전력선 통신 커플링부(603)와 제로 크로스 검출부(605)로 구분되는데, 상기 제로 크로스 검출부(605)는 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC(607)로 신호를 보내 주며, 상기 전력선 모뎀 IC(607)는 그 신호를 동기로 사용하여 전력선 통신을 한다. 상기 전력선 통신 커플링부(603)는 전력선 통신용 트랜스가 220V의 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 한다.
상기 전력선 모뎀 IC(607)는 전력선 상에 브로드캐스팅된 신호를 상기 마이콤(609)으로 전달해주며, 상기 마이콤(609)이 전력선 상에 실을 데이터를 상기 전력선 모뎀 IC(607)로 전송하면, 상기 전력선 모뎀 IC(607)는 전력선 상에 그 데이터를 브로드캐스팅한다.
상기 리모콘 수신부(611)는 리모콘을 이용하여 전력선 통신 프로토콜 사용상 설정되어야 할 요소들을 세팅할 수 있다.
또한, 상기 화재 감지 센서(615)는 열 또는 연기가 감지되면, 전력선을 통하여 경보 신호를 브로드캐스팅하지만, 필요에 따라 별도의 경보 표시부(613)를 두어 경보음 또는 섬광과 같은 표시 행위를 수행할 수 있다.
또한, 상기 화재 감지 센서는 자신의 동작 결과 상태를 전력선 상에 브로드캐스팅함으로써, 타 전력선 기기가 화재 감지 센서의 현재 상태를 알 수 있도록 한다.
한편, 이러한 화재 감지 센서가 상기 인체 동작 감지 센서와 다른 점은 경보 설정 여부와 무관하게 항상 열이나 연기가 감지되면, 해당 신호를 전력선으로 브로드캐스팅한다는 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 침입 감지 센서의 구성 블록도로서, 상기 침입 감지 센서는 전원부(701), PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부(703)와 제로 크로스 검출부(705), 전력선 모뎀 IC(707), 마이콤(709), 리모콘 수신부(711), 경보 표시부(713) 및 침입 감지 접점 센서(715)를 구비한다.
상기 전원부(701)는 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키거나 SMPS(Switching Mode Power Supply) 방식을 이용하여 평활 회로를 거쳐서 본 기기 전체에 안정적인 DC 전원을 공급한다. 상기 PLC 드라이버 부분은 전력선 통신 커플링부(703)와 제로 크로스 검출부(705)로 구분되는데, 상기 제로 크로스 검출부(705)는 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC(707)로 신호를 보내 주며, 상기 전력선 모뎀 IC(707)는 그 신호를 동기로 사용하여 전력선 통신을 한다. 상기 전력선 통신 커플링부(703)는 전력선 통신용 트랜스가 220V의 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 한다.
상기 전력선 모뎀 IC(707)는 전력선 상에 브로드캐스팅된 신호를 상기 마이콤(709)으로 전달해주며, 상기 마이콤(709)이 전력선 상에 실을 데이터를 상기 전력선 모뎀 IC(707)로 전송하면, 상기 전력선 모뎀 IC(707)는 전력선 상에 그 데이터를 브로드캐스팅한다.
상기 리모콘 수신부(711)는 리모콘을 이용하여 전력선 통신 프로토콜 사용상 설정되어야 할 요소들을 세팅할 수 있다. 또한, 리모콘을 통하여 경보 설정을 할 수 있도록 한다.
또한, 상기 침입 감지 접점 센서(715)는 창문 또는 현관문에 설치되어 있으며, 접점의 개폐 상태가 변화할 때마다 그 여부를 상기 마이콤(709)으로 전송하고, 상기 마이콤(709)은 이를 통신 데이터로 가공하여 상기 전력선 모뎀 IC(707)로 전송하며, 상기 전력선 모뎀 IC(707)는 이를 전력선 상에 브로드캐스팅한다. 또한, 필요에 따라 별도의 경보 표시부(713)를 두어 경보음 또는 섬광과 같은 표시 행위를 수행할 수 있다.
또한, 상기 침입 감지 센서는 상기 마이콤(709) 및 상기 전력선 모뎀 IC(707)를 통하여 자신의 동작 결과 상태를 전력선 상에 브로드캐스팅함으로써, 타 전력선 기기가 화재 감지 센서의 현재 상태를 알 수 있도록 한다.
한편, 상기 침입 감지 센서가 상기 인체 동작 감지 센서와 다른 점은 경보 설정 여부와 무관하게 항상 접점의 개폐 상태를 전력선으로 브로드캐스팅한다는 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 PC 등을 이용하여 방범 기기를 구성할 때, 상기 PC에 설치되는 전력선 모뎀의 구성 블록도로서, 상기 전력선 모뎀은 전원부(801), PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부(803)와 제로 크로스 검출부(805), 전력선 모뎀 IC(807) 및 PC 또는 서버 통신부(815)를 구비한다.
상기 전원부(801)는 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키거나 SMPS 전원 회로를 이용하여 평활 회로를 거쳐서 본 기기 전체에 안정적인 DC 전원을 공급한다.
상기 PLC 드라이버 부분은 전력선 통신 커플링부(803)와 제로 크로스 검출부(805)로 구분되는데, 상기 제로 크로스 검출부(805)는 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC(807)로 신호를 보내 주며, 상기 전력선 모뎀 IC(807)는 그 신호를 동기로 사용하여 전력선 통신을 한다. 상기 전력선 통신 커플링부(803)는 전력선 통신용 트랜스가 220V의 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 한다.
상기 전력선 모뎀 IC(807)는 전력선 상에 브로드캐스팅된 신호를 상기 PC 또는 서버 통신부(815)에 전달해 주고, 상기 PC 또는 서버는 도 4 내지 도 7에 도시된 마이컴의 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 PC 또는 서버 통신부(815)가 전력선 상에 실을 데이터를 상기 전력선 모뎀 IC(807)로 전송하면, 상기 전력선 모뎀 IC(807)는 데이터를 분석하여 전력선 신호로 변조한 후, 상기 전력선 통신 커플링부(803)를 통하여 전력선 상에 브로드캐스팅한다. 즉, 상기 전력선 모뎀은 단순히 전력선 신호를 전력선과 PC(또는 서버) 사이를 연결해 주는 역할을 하게 되며, 서버나 PC에 탑재된 상위 응용 프로그램에 의하여 방범/방재 기능이 수행된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 호스트 역할을 수행하는 방범/방재 기기의 구성 블록도로서, 상기 방범/방재 기기는 전원부(901), 비상 전원부(921), PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부(903)와 제로 크로스 검출부(905), 전력선 모뎀 IC(907), 마이콤(909), 리모콘 수신부(911), 경보 표시부(913), 외부망 연결부(915), 키 입력부(917) 및 상태 표시부(919)를 구비한다.
상기 전원부(901)는 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키거나 SMPS 방식을 이용하여 평활 회로를 거쳐서 본 기기 전체에 안정적인 DC 전원을 공급한다. 또한, 별도로 비상 전원부(921)를 설치하여 정전시에도 일정 기간동안 전력선 방범/방재 기기의 동작을 유지할 수 있도록 한다.
상기 PLC 드라이버 부분은 전력선 통신 커플링부(903)와 제로 크로스 검출부(905)로 구분되는데, 상기 제로 크로스 검출부(905)는 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC(907)로 신호를 보내 주며, 상기 전력선 모뎀 IC(907)는 그 신호를 동기로 사용하여 전력선 통신을 한다. 상기 전력선 통신 커플링부(903)는 전력선 통신용 트랜스가 220V의 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 한다.
상기 전력선 모뎀 IC(907)는 전력선 상에 브로드캐스팅된 신호를 상기 마이콤(909)으로 전달해주며, 상기 마이콤(909)이 전력선 상에 실을 데이터를 상기 전력선 모뎀 IC(907)로 전송하면, 상기 전력선 모뎀 IC(907)는 전력선 상에 그 데이터를 브로드캐스팅한다.
상기 마이콤(909)은 사용자가 사용할 수 있는 상기 리모콘 수신부(911)와 키 입력부(917)가 연결되어 있으며, 침입 발생 또는 경보 상황이 발생하면, 상기 경보 표시부(913)를 통하여 경보 발생 사실을 알리고, 상기 상태 표시부(919)을 통하여 사용자가 본 기기를 사용할 수 있도록 대화형 인터페이스 조건을 구성한다.
상기 외부망 연결부(915)는 전화 및 기타 인터넷 망을 이용하여 경보 발생시 경보 발생 상황을 전달하고, 원격에서 사용자가 상기 망을 이용하여 본 기기와 접속할 수 있도록 함으로써, 원격 제어가 가능하도록 한다.
또한, 상기 방범/방재 기기는 전력선을 통하여 입력된 명령 신호에 따라 대응되는 동작을 수행함과 동시에 자신의 동작 결과 상태를 전력선 상에 브로드캐스팅함으로써, 타 전력선 기기가 상기 방범/방재 기기의 현재 상태를 알 수 있도록 한다.
한편, 호스트 역할을 수행하는 상기 방범/방재 기기 및 전력선 모뎀은 방범 기능이 설정된 상태에서 수시로 폴링(Polling) 방식으로 주변 전력선 센서들에게 문제가 발생하였는지 여부를 확인한다. 또한, 복수의 호스트 기기가 한 가정 내에 구성되어 있으면, 별도의 설정 작업을 통하여 1개의 호스트 기기만 메인으로 역할을 수행하도록 하며, 폴링 방식으로 주변 센서들을 수시로 체크하고, 나머지 서브(Sub) 기기들은 모니터 기능만 수행하도록 한다. 한편, 화재 등의 방재 기능처럼 방범 기능 설정과 무관하게 동작하는 경우에는 메인 기기와 서브 기기의 우선 순위 관계는 동일하게 적용한다. 또한, 방범/방재의 비상 상황이 발생한 경우에는 메인 호스트 기기와 서브 호스트 기기는 각자에게 연결된 외부 연결망을 통하여 미리 설정된 연락을 취하게 되며, 설정에 따른 경보 행위도 각자의 경보 발생부를 통하여 독립적 운용을 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템에 전력선 통신 프로토콜이 어떻게 적용되는 지를 보여주는 도면으로서, 도 10에 도시된 내용은 본 기기를 같은 전력선 상에 연결시킨 경우를 예로 든 것이다.
첫번째로, 방범/방재 기기(1001)를 통하여 인체 동작 감지 센서(1005)로 경보 설정 또는 경보 해제 과정을 수행하는 방법을 설명하면, 다음과 같다. 사용자가 외출 또는 여행을 떠날 때, 상기 방범/방재 기기(1001)를 이용하여 상기 인체 동작 감지 센서(1005)로 경보 설정을 하면, 그때부터 상기 인체 동작 감지 센서(1005)는 인체 동작을 감지하여 그 신호를 전력선 상에 브로드캐스팅한다. 이 신호를 받은 상기 설정에 사용된 기기들은 인체 동작이 감지되면, 각자의 외부 연결망을 이용하여 사용자 또는 방범/방재 기관에 연결을 하여 경보 신호를 발생시킨다. 또한, 사용자가 본 기기가 설치된 가정에 돌아오면, 상기 설정에 사용된 기기를 통하여 해제 설정을 할 수 있다.
두 번째로, 리모콘(1007)을 이용하여 기타 리모콘 입력을 받는 전력선 통신 기기들을 통해서 상기 인체 동작 감지 센서(1005)로 경보 설정 또는 경보 해제를 수행하는 과정을 설명하면, 다음과 같다. 전력선 스위치 또는 기타 전력선 기기(1003)를 향하여 상기 리모콘(1007)으로 경보 설정 또는 경보 해제 명령을 내리면, 상기 전력선 스위치 또는 기타 전력선 기기(1003)들은 상기 인체 동작 감지 센서(1005)에 할당된 주소값과 함께 상기 명령 데이터를 전력선 상에 브로드캐스팅한다. 이러한 브로드캐스팅된 명령 데이터를 수신한 상기 인체 동작 감지 센서(1005)는 상기 명령에 대응하는 동작을 수행한 후, 동작 수행 결과 상태를 재차 브로드캐스팅함으로써, 타 전력선 기기들이 상기 인체 동작 감지 센서(1005)의 현재 상태를 알 수 있도록 한다. 또한, 경보 설정 상태에서 인체 동작이 감지되면, 상기 인체 동작 감지 센서(1005)는 전력선으로 경보 신호를 브로드캐스팅하고, 경보 해제 상태인 경우에 인체 동작이 감지되어도, 전력선으로 경보 신호를 송출하지는 않는다. 그 이유는 상술한 바와 같이 전력선 통신 트래픽의 양을 줄이기 위한 것이다. 한편, 리모콘을 이용하여 기타 리모콘 입력을 받는 전력선 통신 기기들에게 상기 인체 동작 감지 센서(1005)로 경보 설정 또는 경보 해제를 하면, 전력선 상에 전력선 통신 방범 기기나 기타 유사 기능을 수행할 수 있는 외부망과 연결된 기기가 있을 때에는, 그 신호에 따라 경보 설정으로 들어가게 되며, 상기 인체 동작 감지 센서(1005)로부터 경보 신호가 발생했을 경우, 각자에 연결된 외부망을 통하여 경보 신호를 전달한다.
세 번째로, 상기 인체 동작 감지 센서(1005)에 직접 리모콘(1007)을 통하여 명령 신호를 전송하는 경우를 살펴 보면, 다음과 같다. 상기 리모콘(1007)을 이용하여 상기 인체 동작 감지 센서(1005)에게 경보 설정 또는 경보 해제 명령을 전송하면, 상기 인체 동작 감지 센서(1005)는 스스로 경보 설정 또는 경보 해제 설정을 수행하며, 그 내용을 전력선에 브로드캐스팅한다. 전력선에 접속되어 있는 상기 방범/방재 기기(1001)는 경보 설정 상태이면, 별도의 조작없이 경보 설정 모드로 동작하여 인체 동작 감지 신호인 경보 신호가 전력선으로 전송이 되면, 경보 발생과 함께 각자에게 연결된 외부망을 통해서 침입 사실을 외부 사용자에게 통보하며, 설정 해제 상태인 경우에는 동일하게 외부망과 연결된 경보 발생 가능 기기들이 경보 설정도 동시에 해제된다.
각각의 센서들은 리모콘과 같은 외부 입력 장치를 통하여 방범 기능 설정이 되며, 다른 전력선 기기(호스트 기기가 아닌)들이 전력선을 통해서 방범 기능 설정 신호를 보낼 수도 있다. 이때, 각각의 센서는 자신이 방범 기능 설정이 되었음을 전력선으로 데이터를 전송하고, 호스트 기기의 응답이 있으면, 호스트 기기에 종속되어 동작을 하고, 일정 시간동안 호스트 기기의 응답이 없으면, 독립된 기기로 동작하도록 할 수 있다. 독립된 기기로 동작할 때에는 센서의 경보 발생부를 통하여 경보를 하게 된다.
또한, 호스트로부터 전력선을 통하여 방범 설정 명령을 받았을 때에는 종속적인 동작을 한다. 종속적인 동작을 수행할 때에는 호스트로부터 경보 발생 명령을 받기 전까지는 경보 발생부를 통하여 경보 발생을 하지 않는다. 이유는 호스트 기기에 사용자가 설정한 옵션에 따라 침입자가 알지 못하는 사이에 전화 또는 인터넷을 통하여 사용자 또는 경찰과 같은 관공서에 직접 신고를 할 수 있도록 하는 기능을 지원하기 위해서이며, 이러한 동작을 할 때에는 호스트 기기 또한 경보 발생부를 통한 경보 발생을 하지 아니한다.
방범 기능 설정시 호스트 기기는 초기 설정시에 자신에게 등록되어 있는 센서들을 폴링 방식으로 점검을 한다. 침입 감지 센서와 같이 문열림을 감지하는 센서들의 문 열여 있슴의 상태가 입력되면, 방범 설정이 되지 아니하며, 사용자에게 방범 기능 설정 준비가 되지 않았음을 알려 주어 사용자로 하여금 가정 내의 보안 상태를 점검토록 한다.
방범 기능 설정시 인체 동작 감지 센서로부터 입력되는 신호는 사용자 설정에 따른 일정 시간 이후에 침입 신호로 인식하도록 설정할 수 있다. 사용자가 방범 기능을 설정한 후, 외출하는 시간에는 경보 발생을 하지 않도록 하기 위함이다.
이상 인체 동작 감지 센서 위주로 본 발명에서 제시하는 방범/방재 시스템을 설명한 바, 화재 감지 센서 또는 침입 감지 센서인 경우에도 상술한 바와 거의 유사하게 동작을 수행한다. 다만, 화재 감지 센서 또는 침입 감지 센서의 경우에는 경보 기능 설정과 무관하게 센싱된 값들을 항상 전력선 상에 브로드캐스팅한다. 즉, 방범/방재 기기는 화재 신호에 대해서는 경보 기능 설정과 무관하게 경보를 발생하고, 외부에 화재 발생을 알리는 기능을 수행하며, 침입 신호에 대해서는 경보 설정된 상태에서만 경보를 발생시키고 외부에 침입자가 있음을 알리는 기능을 수행한다.
한편, 본 발명은 제로 크로스 포인트를 이용한 전력선 통신 방법에 적용하는 것으로 설명하였으나, 그 밖의 전력선 통신 방법에 적용해도 무방하다. 다만, 그러한 경우에는 PLC 드라이버로서 작동하는 제로 크로스 검출 회로가 그에 대응되는 전력선 통신 데이터 수신부로 대치되는 바, 이는 당업계에 속하는 기술자라면, 누구나 변형 치환할 수 있을 것이다.
또한, 상술한 바와 같이 방범/방재 기기는 자신의 상태를 전력선에 브로드캐스팅함과 동시에 다수의 센서들에게 상태를 물을 수 있으며, 각각의 센서들을 그 명령에 응답함으로써, 현재의 상태를 상기 방범/방재 기기에 알려 줄 수 있다.
또한, 상기 방범/방재 기기는 초기 설정시 등록되어 있는 다수의 센서들로부터 상태 체크에 대한 응답이 없으면, 고장 또는 경보 신호로 인식하여 사용자에게 상기 경보 발생부를 통하여 알려 줄 수 있다.
또한, 상기 다수의 센서들은 별도의 전원부 또는 비상 전원부를 두는 것으로 설명하였지만, 배터리를 추가함으로써, 정전시 전력선을 이용한 비동기 통신 모드로 전환되어 통신하도록 할 수 있다. 이때, 상기 방범/방재 기기는 정전시 전화 등의 외부 연결망을 통하여 사용자에게 정전 사실을 통보하도록 설계할 수 있다.
또한, 상기 다수의 센서 및 방범/방재 기기는 정전시 배터리를 이용하여 비상 전원으로 동작을 수행하며, 비상 전원을 모두 소모하기까지 전원이 들어오지 않아 동작이 완전히 정지하기 전에 방범 기능 설정 상태 또는 해제 상태를 기억하여 추후 전원이 다시 들어와 초기 동작을 하더라도 동작이 완전히 정지하기 바로 이전의 상태로 자동 설정되도록 설계하는 것이 보다 양호하다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 별도의 배선없이 집안 전체에 배선된 전력선을 통신 기반으로 하여 침입자 및 화재 발생 사실을 인식하고, 외부망을 이용하여 침입 사실 및 화재 발생 사실을 알리며, 경보 기기와의 위치 설정에 얽매이지 아니하고 가정 내 어느 위치이거나 자유로이 본 방범/방재 시스템을 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한, 동일한 전력선 프로토콜을 사용하는 여러 종류의 전력선 통신 기기들을 이용하여 경보 설정 또는 해제 명령을 전송해 줄 수 있으므로, 편의성이 극대화되는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 전력선의 제로 크로스 포인트를 이용한 데이터 통신 방법에서의 데이터 비트를 도시한 파형도이고,
도 2a는 종래의 X-10 기반의 프로토콜의 시작점을 도시한 데이터 구조도이고,
도 2b는 도 2a에 도시된 데이터 구조를 파형으로 도시한 파형도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 감지 시스템을 적용한 양방향 전력선 통신 홈 오토메이션(HA : Home Automation) 시스템의 전체 개요도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템의 전체 구성도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 인체 동작 감지 센서의 구성 블록도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 화재 감지 센서의 구성 블록도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 침입 감지 센서의 구성 블록도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 PC 등을 이용하여 방범 기기를 구성할 때, 상기 PC에 설치되는 전력선 모뎀의 구성 블록도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템 중 호스트 역할을 수행하는 방범/방재 기기의 구성 블록도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템에 전력선 통신 프로토콜이 어떻게 적용되는 지를 보여주는 도면이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
300 : 전력선 원격 제어 전화 장치 301 : 전력선 스위치
302 : 전력선 콘센트 303 : 전력선 가스 중간 밸브
304 : 전력선 가스 메인 밸브 305 : 전력선 학습 리모콘
306 : 전력선 방범/방재 시스템
401, 1005 : 인체 동작 감지 센서
403 : 화재 감지 센서 405 : 침입 감지 센서
407 : 전력선 모뎀(PC) 409, 1001 : 방범/방재 기기
501, 601, 701, 801, 901 : 전원부
503, 603, 703, 803, 903 : 전력선 통신 커플링부
505, 605, 705, 805, 905 : 제로 크로스 검출부
507, 607, 707, 807, 907 : 전력선 모뎀 IC
509, 609, 709, 909 : 마이콤
511, 611, 711, 911 : 리모콘 수신부
513, 613, 713, 913 : 경보 표시부
515 : 인체 동작 감지 센서부 615 : 열 감지 또는 연기 감지 센서부
715 : 침입 감지 접점 센서부 815 : PC 또는 서버 통신부
915 : 외부망 연결부 917 : 키 입력부
919 : 상태 표시부 921 : 비상 전원부
1003 : 스위치 또는 콘센트 등 기타 전력선 기기
1007 : 리모콘

Claims (34)

  1. 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤 및 인체 동작 감지 센서부를 포함하고,
    상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며;
    상기 전력선 모뎀 IC는 전력선 상에 경보 설정 또는 경보 해제 명령이 브로드캐스팅되면, 이를 상기 마이콤에게 전달해주며;
    상기 마이콤은 입력된 명령에 대응하는 경보 설정 상태 또는 경보 해제 상태로 모드 변환됨과 동시에 변환 결과를 전력선 상에 브로드캐스팅하며;
    상기 마이콤이 경보 설정 상태 모드이면, 상기 인체 동작 감지 센서부에서 인체 감지 신호가 발생함에 따라 전력선으로 경보(Emergency) 신호를 송출하고, 해제 설정 상태 모드이면, 상기 인체 동작 감지 센서부가 인체 감지 신호를 발생시키더라도 전력선 상에 경보 신호를 송출하지 아니하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키고 평활 회로를 거쳐서 안정적인 DC 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    별도의 비상 전원부를 두어 정전시 전력선을 이용한 비동기 통신 모드로 작동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    정전시 비상 전원으로 작동 중 비상 전원이 방전되면, 방전 전의 방범 기능 설정 상태 또는 해제 상태를 기억하여 전원이 다시 들어와 초기화 동작을 수행할 때, 전원이 꺼지기 이전의 상태로 재차 자동 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC로 신호를 송출하는 제로 크로스 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    경보 설정 또는 해제 설정 명령을 입력하기 위한 리모콘 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인체 동작 감지 센서부에서 동작 감지 신호가 발생하면, 경보음 또는 섬광과 같은 경보 행위를 수행하는 경보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    전력선을 통하여 상기 인체 동작 감지 센서의 상태에 대한 질의 메시지가 전송되면, 그 명령에 응답하는 데이터를 전력선 상에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 브로드캐스팅한 데이터에 대한 호스트의 응답이 일정 기간동안 없으면, 독립적으로 동작하여 인체가 감지되면, 경보를 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 인체 동작 감지 센서.
  10. 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤, 외부망 연결부 및 경보 표시부를 포함하고,
    상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며,
    상기 전력선 모뎀 IC는 전력선 상에 경보 설정 또는 경보 해제 명령이 브로드캐스팅되면, 이를 상기 마이콤에게 전달해주며,
    상기 마이콤은 침입 발생 또는 경보 상황이 발생하면, 상기 경보 표시부를 통해서 경보를 발생시키고, 입력된 명령에 대응하는 동작을 수행한 후, 전력선 상에 이를 브로드캐스팅하며;
    상기 외부망 연결부는 전화 및 기타 인터넷 망을 이용하여 침입 발생 또는 경보 발생시 침입 발생 또는 경보 발생 상황을 외부 사용자에게 전송하고, 외부 사용자가 상기 망을 이용하여 원격으로 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키고 평활 회로를 거쳐서 안정적인 DC 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    정전시에도 일정 기간 동안 동작을 유지할 수 있게끔 비상 전원을 공급하는 비상 전원부를 더 포함하고,
    정전시 외부 연결망을 통하여 외부 사용자에게 정전 사실을 알려 줄 수 있는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  13. 제 10 항에 있어서,
    방범 기능이 설정되면, 폴링(Polling) 방식으로 전력선 센서들을 체크하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  14. 제 10 항에 있어서,
    전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC로 신호를 송출하는 제로 크로스 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  15. 제 10 항에 있어서,
    경보 설정 또는 해제 설정 명령을 입력하기 위한 리모콘 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  16. 제 10 항에 있어서,
    초기 설정시 등록되어 있는 다수의 센서들로부터 상태 체크에 대한 명령을 전력선 상에 브로드캐스팅하고, 그에 대한 응답이 없으면, 고장 또는 경보 신호로 인식하여 상기 경보 표시부를 통하여 경보하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  17. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 의한 인체 동작 감지 센서; 및
    제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 의한 방범/방재 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 기기.
  18. 화재 감지 센서; 및 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 의한 방범/방재 기기를 포함하고,
    상기 화재 감지 센서는, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤 및 열 감지 또는 연기 감지 센서부를 포함하고,
    상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며;
    상기 마이콤은 상기 열 감지 또는 연기 감지 센서에 의하여 화재 발생 사실이 입력되면, 이를 상기 전력선 모뎀 IC에 전송하고, 자신의 동작 상태를 상기 전력선 모뎀 IC를 경유하여 전력선 상에 브로드캐스팅하며;
    상기 전력선 모뎀 IC는 화재 발생 사실이 입력되면, 이를 전력선 상에 경보(Emergency) 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 화재 감지 센서는, 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키고 평활 회로를 거쳐서 안정적인 DC 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 화재 감지 센서는, 별도의 비상 전원부를 두어 정전시 전력선을 이용한 비동기 통신 모드로 작동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 화재 감지 센서는, 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC로 신호를 송출하는 제로 크로스 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 화재 감지 센서는, 상기 열 감지 또는 연기 감지 센서에서 화재 감지 신호가 발생하면, 경보음 또는 섬광과 같은 경보 행위를 수행하는 경보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 화재 감지 센서는 초기화시 자신의 설정 상태를 전력선 상에 브로드캐스팅하고, 상기 브로드캐스팅한 데이터에 대한 호스트의 응답이 일정 기간동안 없으면, 독립적으로 동작하여 연기/열이 감지되면, 경보를 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  24. 침입 감지 센서; 및 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 의한 방범/방재 기기를 포함하고,
    상기 침입 감지 센서는, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부, 마이콤 및 침입 감지 접점 센서를 포함하고,
    상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며;
    상기 마이콤은 상기 침입 감지 접점 센서에 의하여 접점 개폐 상태를 입력받아 이를 통신 데이터로 가공하여 상기 전력선 모뎀 IC에 전송하고, 자신의 동작 상태를 상기 전력선 모뎀 IC를 경유하여 전력선 상에 브로드캐스팅하며;
    상기 전력선 모뎀 IC는 창문 또는 현관문의 접점 개폐 상태 데이터가 입력되면, 이를 전력선 상에 송출하며;
    상기 침입 감지 접점 센서는 창문 또는 현관문에 다수 배치되어 창문 또는 현관문의 접점 개폐 상태가 변화할 때마다 그 상태를 상기 마이콤에 전송하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 침입 감지 센서는, 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키고 평활 회로를 거쳐서 안정적인 DC 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    별도의 비상 전원부를 두어 정전시 전력선을 이용한 비동기 통신 모드로 작동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 침입 감지 센서는, 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC로 신호를 송출하는 제로 크로스 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 침입 감지 센서는, 상기 침입 감지 접점 센서에서 침입자 신호가 발생하면, 경보음 또는 섬광과 같은 경보 행위를 수행하는 경보 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 침입 감지 센서는, 초기화시 문 열려 있슴의 상태가 입력되면, 방범 설정이 되지 않으며, 사용자에게 방범 기능 설정 준비가 되지 않았음을 알려 주는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  30. 제 1 항 또는 제 9 항 중 어느 한 항에 의한 인체 동작 감지 센서; 및 전력선 모뎀을 포함하고,
    상기 전력선 모뎀은, 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 전력선 통신 커플링부 및 PC 또는 서버 통신부를 포함하고,
    상기 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며;
    상기 전력선 모뎀 IC는 상기 전력선 통신 커플링부에서 입력되는 신호를 분석하여 그 데이터 내용을 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 PC 또는 서버 역할을 수행하는 데이터 통신 기기에 전송하고, 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 데이터가 입력되면, 이를 분석하여 전력선 신호로 변조한 후, 상기 전력선 통신 커플링부를 통하여 전력선 상에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 전력선 모뎀은, 트랜스를 이용하여 전압 강하를 시키고 평활 회로를 거쳐서 안정적인 DC 전원을 공급하는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 전력선 모뎀은, 전력선의 전압을 감지하여 제로 크로스 부분을 검출해서 상기 전력선 모뎀 IC로 신호를 송출하는 제로 크로스 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  33. 화재 감지 센서; 및 전력선 모뎀을 포함하고,
    상기 화재 감지 센서는, 제 1 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 제 1 전력선 통신 커플링부, 제 1 마이콤 및 열 감지 또는 연기 감지 센서부를 포함하고, 상기 제 1 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 제 1 마이콤은 상기 열 감지 또는 연기 감지 센서에 의하여 화재 발생 사실이 입력되면, 이를 상기 제 1 전력선 모뎀 IC에 전송하고, 자신의 동작 상태를 상기 제 1 전력선 모뎀 IC를 경유하여 전력선 상에 브로드캐스팅하며; 상기 제 1 전력선 모뎀 IC는 화재 발생 사실이 입력되면, 이를 전력선 상에 경보(Emergency) 신호를 송출하며,
    상기 전력선 모뎀은, 제 2 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 제 2 전력선 통신 커플링부 및 PC 또는 서버 통신부를 포함하고, 상기 제 2 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 제 2 전력선 모뎀 IC는 상기 제 2 전력선 통신 커플링부에서 입력되는 신호를 분석하여 그 데이터 내용을 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 PC 또는 서버 역할을 수행하는 데이터 통신 기기에 전송하고, 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 데이터가 입력되면, 이를 분석하여 전력선 신호로 변조한 후, 상기 제 2 전력선 통신 커플링부를 통하여 전력선 상에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
  34. 침입 감지 센서; 및 전력선 모뎀을 포함하고,
    상기 침입 감지 센서는, 제 1 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 제 1 전력선 통신 커플링부, 제 1 마이콤 및 침입 감지 접점 센서를 포함하고, 상기 제 1 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 상기 제 1 마이콤은 상기 침입 감지 접점 센서에 의하여 접점 개폐 상태를 입력받아 이를 통신 데이터로 가공하여 상기 제 1 전력선 모뎀 IC에 전송하고, 자신의 동작 상태를 상기 제 1 전력선 모뎀 IC를 경유하여 전력선 상에 브로드캐스팅하며; 상기 제 1 전력선 모뎀 IC는 창문 또는 현관문의 접점 개폐 상태 데이터가 입력되면, 이를 전력선 상에 송출하며; 상기 침입 감지 접점 센서는 창문 또는 현관문에 다수 배치되어 창문 또는 현관문의 접점 개폐 상태가 변화할 때마다 그 상태를 상기 제 1 마이콤에 전송하고,
    상기 전력선 모뎀은, 제 2 전력선 모뎀 IC, PLC(Power Line Communication : 전력선 통신) 드라이버로서 작동하는 제 2 전력선 통신 커플링부 및 PC 또는 서버 통신부를 포함하고, 상기 제 2 전력선 통신 커플링부는 전력선 통신용 트랜스가 전원단과 전력선 신호 드라이버 단을 연결시켜 송수신을 수행하며; 제 2 상기 전력선 모뎀 IC는 상기 제 2 전력선 통신 커플링부에서 입력되는 신호를 분석하여 그 데이터 내용을 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 PC 또는 서버 역할을 수행하는 데이터 통신 기기에 전송하고, 상기 PC 또는 서버 통신부를 통하여 데이터가 입력되면, 이를 분석하여 전력선 신호로 변조한 후, 상기 제 2 전력선 통신 커플링부를 통하여 전력선 상에 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신 방법을 이용한 방범/방재 시스템.
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