KR101108961B1

KR101108961B1 - 신호 인식을 갖는 침입 감지 시스템

Info

Publication number: KR101108961B1
Application number: KR1020107020471A
Authority: KR
Inventors: 토르 손스테로드; 조나단 제임스 버나드
Original assignee: 아이디티이큐 에이에스
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2012-01-31
Also published as: CA2715633A1; KR20100137460A; JP2011517799A; US20120010835A1; RU2010138889A; EP2255344A4; AU2009215991A1; NO20080920L; EP2255344A1; CN101952860A; WO2009104968A1; EP2255344B1

Abstract

침입 감지 시스템은 침입 감지기, 바람직하게는 인프라사운드를 픽업하기 위한 마이크로폰, 및 신호 프로세서를 포함한다. 감지기로부터의 신호는 다른 주파수 범위의 2개의 채널로 분할되고, 2개의 채널로 분리되어 처리되고, 신호 특성은 2개의 채널 사이에서 비교된다. 결론은 2개의 채널 사이의 비교에 의거하여 원래 신호 소스에 관해 드로잉된다.

Description

신호 인식을 갖는 침입 감지 시스템{INTRUSION DETECTION SYSTEM WITH SIGNAL RECOGNITION}

오늘날 침입 감지 시스템에 이용되는 몇몇 방법이 있다. 언급하면 초음파, 적외선, 마이크로파, 압력 변화(용적 측정), 청각 감지기, 및 인프라사운드 감지기이다.

이러한 공통의 감지 기술은 신호가 역치 제한을 통과하자마자 감지기가 신호를 주거나 경보를 트리깅(trigging)한다. 이것은 피크 검출이라 불린다.

다른 기술이 조합될 수 있는 것이 공지되어 있다. 2중 기술이나 3중 기술을 가진 후 가정은 모든 다른 기술이 경보의 원인일 수 있는 신호를 보내기 전에 트리깅할 수 있다는 것이다.

선행 기술에서 다수는, 예를 들면 문이 개방, 브레이크 인, 또는 신호의 원인이 되는 신호를 발생하는 어떤 원인에 대한 정보를 제공할 수 있는 감지 원칙에 관해서 발견될 수 있는 것은 아니다. 또한, 다수가 신호의 실제 원인으로 인식될 수 있는 감지 기술을 미리 제공하게 된 것은 아니다. 이 문맥에서 신호는 이 정보가 우리에게 무엇을 알리는 것과 이 수신된 정보를 고려함으로써 어떤 결론에 도달될 수 있는 것으로 구성되는 신호를 의미한다.

압력 변화 감지를 위한 배치에 관해 미국 특허 제 5185593 호 공보에 기재된 발명("2중 압력 변화 침입 감지기")이 있다. 둘레 내부의 공기 압력을 둘레 외부의 압력과 비교함으로써 감지기가 물리적인 방해물이나 둘레의 침해를 센싱할 수 있다. 그러한 침해가 센싱될 때 감지기는 보호된 영역이 들어가게 되면 신호를 보내고 경보를 트리깅할 수 있다.

다른 발명("침입 경보 내에 사용되는 감소된 거짓 경보 가능성을 갖는 유리 파손 감지기")이 미국 특허 제 5323141호 공보에 개시되어 있다. 이 센서나 감지기는 저주파 사운드와 청각의 고주파 사운드를 픽업한다. 본 발명은 거짓 경보를 감소하기 위한 것이다. 자주 소음으로 차게되는 마이크로폰의 큰 문제 때문에 거짓 경보를 트리깅하고, 이 마이크로폰은 인커밍 사운드의 주요 청각 사운드뿐만 아니라 저주파부를 감지하기 위해 배치된다. 센서는 제 1 수신된 청각 신호가 제 2 저주파 신호와 완전하게 될 때까지 경보 신호를 발생하는 결정을 하지 않을 것이다. 본 발명은 유리 파손 감지기에 대해 현저하게 거짓 경보를 줄일 것이다.

본 발명에 가장 밀접하게 관련된 선행 기술은 본 발명의 소유자에 속하는 국제 공개 WO 2006/123217 A1("침입 감지 시스템 및 방법")에 개시되어 있다. 이것은 표준 피크나 역치 감지와 비교하여 다양한 인커밍 신호의 신호 처리에서 인공 지능의 이용에 관련된 발명이다. 통계는 중요한 요소로서 이용된다. 수집된 정보의 다른 형태 사이에 차이가 있으면 신호나 경보는 기간 동안 기록된 "정상"과 "비정상" 신호에 관한 통계를 다루는 알고리즘의 이용에 의거하여 발생될 수 있다. 미리 규정된 신호 상태의 출현 가능성의 역치 레벨을 채용함으로써 신호나 신호의 세팅의 뒤에서 상당한 원인을 결정할 수 있게 된다. WO 2006/123217 A1은 다양한 신호 사이의 신호 특성과 시간 관계 등의 정보의 이용도 기재한다.

그러나, 하나 또는 몇몇의 센서에 의해 픽업되는 신호의 특정 구성 트레인에 원인을 검색하는 일은 복잡한 일이고 그러한 신호 처리 방법을 더욱 향상시킬 필요가 있다.

본 발명은 WO 2006/123217 A1의 실시형태와 유사하지만 다른 접근을 통해서 인커밍 신호 다음의 원인을 검색하는 것을 가리킨다.

인커밍 사운드 품질의 원인이 되거나 소개되는 사건을 확인하기 위해 인커밍 사운드 신호의 특정한 특성 품질을 사용할 수 있는 경보 시스템을 제공하는 이점이 있다.

본 발명에서 신호 뒤의 원인은 2개의 다른 감지 채널에서 디지털 처리된 신호 사이의 상호 관계에 의거하여 확인된다.

따라서, 본 발명에 의한 하나 이상의 침입 감지기와 그것에 접속되는 하나의 프로세서를 포함하고, 침입 감지기는 특정 주파수 범위에서 가스-본(gas-borne) 기계적 진동 에너지를 픽업해서 동일 주파수 범위에서 전기 진동 에너지로 변환하기 위한 트랜스듀서를 갖고, A/D 컨버터는 시스템에 제공되어 전기 진동 에너지를 나타내는 디지털 신호를 제공하는 침입 감지 시스템을 포함한다. 본 발명의 시스템은 감지기는 주파수 범위의 저주파 신호부를 프로세서의 제 1 입력으로 분류해서 공급하기 위한 저주파 채널뿐만 아니라 상기 주파수 범위의 나머지 신호부를 프로세서의 제 2 입력으로 분류해서 공급하기 위한 고주파 채널을 더 포함하고, 프로세서는 인시던트(incident)가 가스 함유 기계적 진동 에너지를 발생하는 결정을 제공하면 각각 저주파 신호부 및 나머지 신호부에서 특정 디지털 특성을 사용하기 위한 회로를 포함한다.
프로세서에는 입력에 제공되는 신호를 디지털 신호 처리하는 수단이 제공되고, 상기 프로세서는 디지털 처리된 신호가 러닝되어(learning) 기억된 신호 패턴과 비교되는 신호 인식 유닛을 더 포함한다.

감지기와 프로세서 중 어느 하나는 저주파 채널과 고주파 채널을 고이득 필터링, 저이득 필터링, 및 주파수 컨텐트에 의거하여 다중 채널로 더 분할하도록 채용될 수 있다.

A/D 컨버터는 감지기에 포함될 수 있다.

저주파 채널은 대략 1 ~ 5㎐의 주파수 서브 레인지에서의 신호를 처리하는 채널인 반면에, 고주파 채널은 대략 5 ~ 20㎐의 주파수 서브 레인지에서의 신호를 처리하는 채널일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서 프로세서 회로는 이하, 즉;

- 비교기는 저 주파 신호부에서의 특정 디지털 신호 특성을 나머지 신호부에서의 유사한 디지털 신호 특성과 비교하고, 한 세트의 비교 결과 신호를 추가 처리를 위한 추가 프로세서 서브 유닛에 제공하고,

- 추가 프로세서 서브 유닛 중에서 비교 결과 신호와 워드 테이블로부터 선택된 워드 사이의 연계를 확립하기 위한 연계 서브 유닛과, 선택된 워드에 의거하여 상태를 확립하기 위한 상태 서브 유닛을 포함한다.

본 발명의 문맥에서 "워드"의 의미는 통상의 의미 이상으로 확대되는 것이 이해될 것이다. 여기서 "워드"는 통상의 워드, 사인(예를 들면 중국 또는 일본어 사인), 또는 숫자일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상태 서브 유닛은 임의의 미리 규정되고 통상의 것 중 어느 하나인 랭킹 순서에 의해 선택된 워드를 조직하도록 더 동작할 수 있다.

다른 실시형태에서, 연계 서브 유닛은 워드 선택의 기준이 맞지 않으면 워드는 기준을 대부분 이행하는 인접한 비교 결과 신호와 연계되는 워드를 자동적으로 선택하도록 동작할 수 있다.

일실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 시퀀스를 나머지 신호부에서의 시퀀스와 비교하도록 될 수 있다.

다른 실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 시간 지속을 나머지 신호부에서의 지속 시간과 비교하도록 될 수 있다.

다른 실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 에너지 버스트의 시간 간격을 나머지 신호부에서의 시간 간격과 비교하도록 될 수 있다.

다른 실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 에너지 버스트의 절대 최대 진폭 등의 특정 신호 이벤트의 이벤트 시간을 나머지 신호부에서의 이벤트 시간과 비교하도록 될 수 있다.

다른 실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 에너지 버스트의 완전한 연속의 지속 시간을 나머지 신호부에서의 그러한 지속 시간과 비교하도록 될 수 있다.

다른 실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 신호 강도를 나머지 신호부에서의 신호 강도와 비교하도록 될 수 있다.

다른 실시형태에서, 비교기는 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 신호 진폭을 나머지 신호부에서의 신호 진폭과 비교하도록 될 수 있다.

다음 아래의 상세한 설명에서 본 발명은 일부 예시적인 실시형태를 통해서 그리고 첨부 도면을 참조함으로써 더 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 감지 처리를 설명하는 플로우차트이며;
도 2는 신호의 원인으로서 바람과 함께 픽업되는 인프라사운드 신호의 아날로그 표현을 나타내는 그래프이며;
도 3은 저주파 채널에서 도 2에서와 같이 신호에 의한 동일 바람 원인 신호에 대해 추가 처리 단계를 나타내며;
도 4는 도 3에서와 같이 유사한 처리 단계를 나타내지만 "고주파" 채널이며;
도 5는 저주파 및 고주파 채널로부터 디지털 처리된 신호가 인커밍 (바람) 신호의 특성을 확인하기 위해 비교되거나 관련될 수 있고 그래프이며;
도 6은 상호 관계 처리의 결과를 나타내는 바 그래프이며;
도 7은 가능한 활동/사건을 가리키고 경보나 신호의 발생의 결과일 수 있는 그러한 활동의 세팅을 위해 도 6에서 바 그래프에 밀접하게 관련되는 활동 차트이며;
도 8 ~ 13은 픽업되는 신호의 원인이 되는 브레이크 인 사건이지만 도 2 ~ 7과 정확하게 같은 도면의 시퀀스로 구성되고;
도 14는 본 발명의 시스템의 기본 실시형태를 블록도로 나타낸다.

본 발명은 신호를 인식하거나 침입이나 주위를 둘러싸는 물리적인 구성이나 구조에 영향을 줄 수 있는 사건, 또는 바람, 낙하 등의 환경에 의해 원인이 되는 사건 등의 물리적인 방해물의 어떠한 종류의 침해에 관련해서 발생되는 신호의 특성을 나타내기 위한 것이다. 보다 바람직하게, 신호 "소스"는 어떤 외부 소음(기계, 교통 등), 바람, 충격, 문/창문의 개방/폐쇄, 침입(브레이크 인, 유리나 다른 재료를 파손) 및 어떤 미결정된 사운드 소스일 수 있다. 빌딩, 어떤 종류의 차량, 컨테이너, 비행기, 헬리콥터, 또는 결국에는 둘레나 영역의 안전하게 할 일부 종류가 필요한 다른 요소일 수 있는 둘레를 안전하게 하는 이점이다. 환경에서 물리적인 변화를 일으키게 하는 모든 사건은 에너지를 내고, 환경과 에너지의 이러한 변화는 이미 언급된 바와 같이, 규정된 영역을 둘러싸는 구조에 사운드 영향의 특정 특성을 제공한다.

바람직하게, 정보는 인프라사운드(또한, 압력이나 부피 측정의 변화로서 표현되는 어떤 것에 의해)로부터 마이크로폰/트랜스듀서를 통해서 집적된다. 인프라사운드는 20㎐ 이하의 사운드이고, 인프라사운드가 이용될 때 더 높은 사운드 주파수가 필터링된다. 그러나, 본 발명은 인프라사운드에 한정되지 않을 수 있지만 임의의 사운드 주파수 범위를 포함할 수도 있다. 디지털 감지 처리로부터 신호를 추출함으로써 우리는 최초 감지된 신호를 인식하고 특성을 나타낼 수 있어 신호의 소스와 원인을 결정한다.

도 1 ~ 14를 참조하면 사운드(바람직하게 인프라사운드)는 마이크로폰으로부터 채널이 신호를 처리하기 위해 2개 이상의 서브 채널로 최초 분할된 채널 A 및 B의 2개의 채널로 분류된다. 통상적으로 채널 A["동작(motion)"으로도 불림]는 신호를 주파수 범위 1 ~ 5㎐로부터 픽업하고, 채널 B["충격(impact)"으로도 불림]는 5 ~ 15㎐ 범위에서 주파수를 픽업한다. 이 분배는 예시적일뿐이고, 예를 들면 채널 A 1 ~ 7㎐와 채널 B 7 ~ 15/20㎐로서 채용될 수 있다. 신호는 먼저 필터링과 증폭을 통해서 처리된다. 채널 A는 신호를 저이득과 고이득 분기로 분할하고 유사하게 채널 B는 신호를 저이득과 고이득 분기로 분할한다. 각 채널에서 가장 약한 신호는 그들과 작동할 수 있도록 증폭된다.

그 후, 채널 A에서의 신호는 하나의 신호로 어셈블링되고, 채널 B에서의 신호는 유사한 처리를 거친 후 양쪽 채널(A 및 B)이 A/D 컨버터에 의해 디지털 포맷으로 변환된다. 마이크로폰/트랜스듀서 다음 즉시 디지털화 처리를 할 가능성이 있거나 이미 기재되고 후에 더 기재되는 바와 같이, 오늘부로 신호의 가장 신뢰할만한 신호의 처리가 된다.

디지털화 처리가 실행된 때 추가 처리를 위해 각각의 디지털 신호를 제공하는 2개의 채널이 있다. 도 1에 나타낸 실시형태에서 양쪽의 저주파 채널(A)과 고주파 채널(B)은 다이나믹 레인지 0.02 ~ 20볼트 최대 진폭을 갖는 신호를 처리한다. 그러나 다른 범위는, 예를 들면 0.01 ~ 10볼트 또는 0.01 ~ 100볼트가 선택될 수 있다. 다음에, 신호는 디지털 신호 처리(DSP)를 거친다. DSP 처리에서 다양한 알고리즘이 아래에 예시되는 바와 같이, 특정한 신호의 미리 규정된 특성을 뽑아내고 구체적인 특성에 관한 2개의 채널 사이의 비교를 하도록 이용된다. 처리는 프로세서의 비교기부에서 실행되고 그 중에서도 신호 강도, 신호 버스트 지속 시간, 신호 버스트 사이의 지속 시간, 및 각각의 채널 A와 B에서 각각 신호 버스트의 발생 사이의 지속 등의 파라미터를 사용하여 구성된다.

다음에 신호 인식은, 예를 들면 전에 러닝되어 기억된 데이터로 비교 결과를 상호 관계시킴으로써 그리고 특별한 알고리즘에 의해 실행된다. 그러한 신호 인식 처리에 의거하여, "상태"는 최초 사운드 신호의 형태가 감지된 것을 가리키는 것으로 가정된다. 도 1에서 하부 "박스"는 상태로서 확인되거나 세팅될 수 있는 원인의 일부의 실시예를 나타낸다. 그러므로, 그러한 "상태"는 최초 사운드 신호가 소음(예를 들면, 차량의 통과), 바람, 팬, 또는 에어 컨디셔너, 진동, 강우(예를 들면, 비), 문이나 창문 또는 다른 구조에 대한 충격, 문/창문의 개방, 문/창문의 폐쇄, 또는 물리적인 구조(침입)의 침해 등에 의한 것인지를 확인한다. 이러한 상태/원인의 일부는 어떤 경보의 결과가 아니고, 예를 들면 "문 개방됨", "파손", 및 "미결정됨"은 경보를 트리깅하거나 특별히 마킹된 박스에서 지시될 동안 "플레인(plain)" 박스로 지시된다. 예를 들면, "문 개방됨"은 반드시 경보를 트리깅하기 위한 상태일 필요는 아니지만 나타낸 실시형태에서 파라미터는 높은 안전도를 유지하기 위해 선택된다.

"미결정된" 카테고리는, 예를 들면 미리 기억된 데이터의 비교가 전혀 합리적인 상호 관계를 나타내지 않을 때 획득된 상태이다. 그러한 상태는 경보를 조정가능한 상태로서 대단히 자주 나타낼 수 있다.

"신호 버스트"는 미리 규정되거나 자동적으로 조정가능한 레벨 아래에 놓인 인커밍 전력을 버스트하는 사이에 사운드/인프라사운드 에너지의 인커밍 "팩키지"로서 규정된다.

예를 들면, 하나는 문이 "고주파" 범위(5 ~ 15㎐)에서 제 1 동작을 감지함으로써 개방되면 볼 수 있고, 이것은 문이 언래치되고 문틀을 리빙한 후 저주파 범위(1 ~ 5㎐)에서 약간의 움직임(사운드)에 의해 발생한다. 반면에, 문이 폐쇄되면 하나는 주파수 범위(1 ~ 5㎐)에서 약한 움직임(사운드)을 먼저 감지한 후 문이 문틀(5 ~ 15㎐)을 칠 때 충격에 의해 일어난다. 한정하면 20㎐보다 높지만 실제로 이 작동의 인프라사운드를 감지함으로써 우리가 듣는 사운드를 경청함 없이 키록(key-lock)을 터닝하는 키를 "듣는 것"과 확인하는 것이 가능할 것이다. 그러한 감지를 하는 유일한 한정은 저주파가 얼마나 증폭될 수 있는지이다.

바람직하게 프로세서는 수신된 디지털 신호를 장시간 기억하는 메모리를 포함해서 미리 감지된 신호와 특성을 인식할 수 있다. 이것은 시스템 자체에서 감지 처리를 통한 정보와 상호 관계 및/또는 발생된 활동의 종류와 시간을 확인하려고 할 때 이용되는 위치를 모니터링하는 정보로서 이용되는 것이다. 감지 처리가 결정된 신호에 워드, 기호, 또는 숫자를 넣는 것이 바람직하다. 그러므로, 경보 신호가 트리깅될 경우나 신호가 주어진 정보에 의거하여 어떤 다른 조치를 트리깅할 수 있는 경우에 디렉티브를 확립할 수 있게 된다. 이것을 예를 들어, 당신이 영역에 문이 개방되는지를 알기 원하면 당신은 신호 처리가 이것을 이 신호의 특성에 의거하여 결정할 때 "문 개방" 신호를 수신하는 것을 선택하거나, 당신이 "문 폐쇄"를 선택하면 감지 처리가 이것을 확인한 때 신호가 디스플레이나 사운드 소스에 전송되거나, 또는 어떤 것도 전용되거나 경보의 원인일 수 있다. 또는, 일부 상황에서 진동, 충격 등과 같은 어떤 외부 압력을 단지 기록하는 이익일 수 있지만 침입의 결정이 이루어질 때까지 경보를 이끄는 어떤 신호도 주지 않는다.

비교 결과 신호가 프로세서에서 비교기 유닛에 의해 확립된 때, 이 결과 신호는 미리 알려진 사건 형태로 연계되는 저장된 데이터 세트와 비교되고, 워드 테이블에서 한 세트의 워드, 기호, 또는 멤버(여기서 "워드"로서 일반화됨)와 연계된다. 비교 결과 신호와 가장 "매칭"되는 기억된 데이터와 연계되는 워드가 선택된다.

예를 들면, 결과 신호의 지속 시간과 주파수 파라미터가 데이터의 하나의 명확한 기억된 세트에 대해 매치가 제공되지만 신호 강도가 매치가 되지 않으면, 신호 강도가 낮은 우선권이 주어지고 매치는 "표준을 대부분 이행하는" 경우, 즉 워드가 "인접한 비교 결과 신호"에 속하여 자동적으로 선택되는 경우로서 결정될 것이다.

일부 워드는 신호 버스트의 시퀀스의 결과나 채널 2개의 다른 채널(저 및 "고" 주파수)로 인커밍 사운드 신호의 분할의 결과로서 제공될 것이다. 최후에, 그러한 워드가 최초 신호의 상태를 제공하도록 이용되어 최초 신호 뒤의 원인을 확인한다.

그리고, 다른 방법에서 나타낸 감지 처리는 표준이 적합한 것으로서 원인이 결정된 후에 신호를 분류한다. 모든 표준이 우선권에 따라 이행되지 않으면 우리는 신호를 완전히 요구되는 정보와 맞는 가장 가까운 분류에 보내는 것을 선택하여 완전한 결정을 할 수 있다.

미리 설명된 바와 같이, 프로세서는 신호가 경보를 트리깅하도록 보내질 수 있는 것에 관해서 미리 프로그래밍될 수 있지만 활동이 특성의 형태로 등록되고 신호 인식이 영역에서 진행되는 특성으로부터 벗어나면 신호를 보내도록 결정하여 경보를 트리깅할 수도 있다.

특히, 상업적인 사이트에 대해 영역이나 어떤 물리적인 구조에 충격을 주는 신호나 원인을 리콜하거나 확인할 수 있게 되는 큰 이익과 가치가 있는 것으로 가정된다. 이것은 침입과 손상을 주는 행동 등의 활동에 한정되지 않는다. 이 모든 것은 빌딩 등과 같은 구조와 구성에 충격을 줄 수 있는 원인과 이벤트의 중요한 정보를 제공할 수 있다. 이것은 또한 그러한 사이트의 주주와 보험 회사에 가치가 증대되는 것을 초래하고 제 2 또는 제 3 부분에 의한 원인이 되는 활동에 관련된 불필요한 비용을 방지할 수 있다. 그러한 시스템을 채용함으로써 이것은 수집된 정보의 대부분이 직접 그것을 보는 것을 필요로 하지 않고 주어질 수 있으므로 다수의 상황에서 CCTV의 대안을 구성할 수 있다.

우리는 이제 도 2 ~ 13을 더 자세하게 검토한다.

도 2는 트랜스듀서에 의해 픽업된 아날로그 인프라사운드 신호를 나타낸다. 이 특정한 신호가 바람에 의한 원인이 되는 활동을 감지한다.

도 3은 도 2로부터 아날로그 신호로 시작되는 신호의 다른 처리로 분할되는 채널 A(저주파 1 ~ 5㎐)를 나타내는 그래프이고, 우리는 신호를 분할하여 어떤 신호도 없는 저이득 아날로그 필터를 보고, 신호를 수신하는 곳의 고이득 아날로그 필터를 보고, 신호를 1 신호로 다시 연계한 후 신호를 디지털화하여 신호 주파수, 증폭, 지속, 및 시작점을 산출하고 판독한다. 이러한 도면에서 고/저 A 및 B로서 다중 채널로 신호의 분할도 나타내고, 예를 들면 2V의 프리셋팅 오프셋을 가져서 자동적으로 사이트의 환경을 채용할 때까지 신호의 핸들링을 쉽게한다.

도 4는 도 3에서와 같이 유사한 처리를 나타내지만 채널 B(고주파 5 ~ 15㎐)에 대해서이다.

도 5는 채널 A와 채널 B로부터 신호가 상호 관계일 때 디지털 신호 처리(DSP)를 나타내는 그래프이고, 우리는 신호가 처음에 발생된 채널을 보고, 채널 A와 채널 B로부터 신호 사이의 시간에 처음에 발생된 강도를 보고, 이것은 우리에게 신호의 특성을 확인할 수 있게 한다. 이 특정한 신호에서와 같이 우리는 각 채널에서 제 1 신호 발생 사이에 어떤 시간 차이도 없다는 것을 안다. 또한, 우리는 진폭이 양쪽 채널에서 매우 낮은 것과 어떤 현저한 변화 없이 길게 진행하는 패턴인 것을 알 수 있다. 활동의 특성은 항상 같을 수 있지만 강도로, 즉 도어가 조심해서, 평소대로, 또는 거칠게 열리던지 분기할 수 있고, 항상 더 높은 신호(우리가 대부분의 힘을 사용할 때)로 시작되고 부드러운 신호가 이어질 것이다. 이것은 결국 우리가 신호를 증폭하는 정도로 줄어든다.

도 6은 우리의 산출 후에 신호 신뢰를 나타내는 도면이고 감지된 신호의 결과이다. 우리가 우리의 감지된 신호에 신뢰가 없으면 알고리즘은 우리의 요구를 이행하는 가장 가까운 결정을 자동적으로 선택할 것이다. 도면에서 하부에 기재된 일부 원인이 이하 설명될 것이다.

도 7은 감지된 활동을 나타내는 차트이고 우리가 감지하기 원하는, 즉 감지기에 대한 세팅을 미리 나타내는 활동을 결정한다. 이것은 워드나 신호로서 IP 라인을 통해서 전송될 수 있거나 우리가 어떤 미리 정해진 활동이 확인되면 경보를 내는 것만 선택한다. 도면은 우리가 특정한 순서로 감지하고자 하는 원인을 정렬하는 방법의 실시예이다. 랭킹 리스트는 "마쳐진 활동"으로 불릴 수 있다. 언급하는 것은 우리가 이것을 비이벤트로서 고려하는 너무 약한 신호를 발생하는 "비침입" 활동과 같은 활동이다. "러닝된"은 특정 사이트로부터 미리 제공된 감지된 신호에 의거하여 시스템이 사이트에서 정상적이고 진행중인 조치로서 인지되는 신호이고, "에어 무버(mover)"는 팬 또는 에어 컨디셔너 등에 의한 동작이고, 경보가 계속되는 이점이 아닐 수 있고 "바람"도 응답의 이점이 아닐 수 있는 동작이다. 예를 들면, 에어 무버, 바람 등으로서 그러한 이벤트에 반응하는 어떠한 이점이 있으면 우리는 이 원인의 상태를 활성화하고 향상시킴으로써 선택할 수 있다.

도 8은 브레이크 인(침입)에 의해 원인이 되는 아날로그 인프라사운드 신호이다.

도 9는 ~ 도 13은 바람 상태에 대해 행해진 도 1 ~ 도 7의 침입 상태에서 동일 처리를 나타낸다. 도면에 나타내는 바와 같이, 신호는 물리적인 충격에 의한 원인이 되는 상태에서 현저하게 증가한다. 특별한 공지는 신호가 발생한 때 신호의 증폭, 제 1 신호가 발생한 주파수 범위, 신호의 지속, 및 어떤 시퀀스가 있으면 채널 A 및 B의 상호 관계이다.

요약하면 트랜스듀서는 도 14에 마이크로폰으로서 나타내고 침입 감지기의 일부로서 구성된다. 시스템에서 많은 그러한 침입 감지기일 수 있고 트랜스듀서/마이크로폰은 다양한 주파수 범위, 다양한 가스에 대해서 채용될 수 있지만, 바람직하게 우리는 에어 함유 인프라사운드 진동에 대해 이야기한다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 바람직하게 2개의 A/D 컨버터는 1개의 저주파 채널 A(1 ~ 5㎐로 예시된 바와 같이)과 완전한 신호 범위(1 ~ 15㎐로 예시된 바와 같이)의 "나머지" 신호부에 대한 1개의 "고주파" 채널 B의 2개의 채널로 신호의 중요한 분할 후에 트랜스듀서로부터의 전기 신호로부터 디지털 신호를 제공한다. 프로세서는 "소프트웨어"와 "신호 인식"을 주의하는 도 14의 하부에 나타내어졌고, 사운드 발생 침입에 대해 결정을 제공하는 각각의 "신호부"에서 디지털 신호 특성을 사용하기 위한 회로를 포함한다. 그러한 회로는 바람직하게 도 14에 예시된 바와 같이, 비교기 회로는 2개의 채널로부터 디지털 신호를 수신하고 도 1의 "소프트웨어"에서 지시되는 바와 같이 더 처리한 후 도 5 및 11에 예시된 바와 같이, 비교하여 한 세트의 비교 결과 신호를 연계 서브 유닛에 제공한다. 비교기는 메모리에 기억되는 데이터에 대해 비교 결과 신호를 먼저 검사하고 연계 서브 유닛이 워드 테이블로부터 적절한 워드를 선택하고 결과 신호를 "기재"한다. 워드의 단배열은 상태 서브 유닛(도 14 참조)에 확립되고, 예를 들면 "문 폐쇄" 상태가 확립된다. 상태 서브 유닛은 메모리 유닛에 데이터를 전달하기 위해 접속된다. 또한, 모니터링 유닛은 상태 유닛에 접속되어 유저에 대해 판독가능한 결과를 제공한다.

이해하는 것이 중요하지만 본 발명의 결정적인 특징은 마이크로폰으로부터 저주파와 고주파 서브 레인지로 신호의 분할이고 추가 처리에 대한 특별한 근거를 제공한다. 추가 처리는 다양한 원칙에 의해 실행되지만 바람직하게 여기에 기재된 바와 같이 실행될 수 있다.

도 14에서 우리는 A/D 컨버터를 감지기와 프로세서 사이의 요소를 분리할 때 나타내지만 감지기나 프로세서에 포함될 수 있다. 점선으로 지시된 바와 같이, 프로세서는 그 문제에 관해서 필터링과 증폭에 대한 아날로그 회로도 포함할 수 있지만 직선은 바람직한 다른 것을 나타낸다.

통상적으로, 중요한 사운드 주파수 범위는 인프라사운드 범위 1 ~ 20㎐이거나 1 ~ 15㎐만이다. 저 및 고 서브 레인지 사이의 분할점은 3 ~ 10㎐, 바람직하게 5 ~ 7㎐ 어디에 배치될 수 있다.

도 1, 3, 4, 9, 및 10에 나타낸 바와 같이, 저주파 및 고주파 채널은 신호 강도에 의거한 다중 채널로 더 분할될 수 있으며, 즉 다른 이득은 약 및 강 신호부에 필요하다.

이상 기재된 바와 같이, 상태 서브 유닛이 연계 서브 유닛로부터 선택된 워드를 수신할 때 최초의 시간 시퀀스에서 이미 기재된 바와 같은 워드 시퀀스를 확립한다. 그러나, 미리 결정된 랭킹 순서나 본래의 랭킹 순서, 예를 들면 문법 규정에 의해 한 세트의 워드를 구성할 수도 있다.

비교기가 2개의 채널에 신호의 특성을 비교하는 작업을 할 때 몇몇 다른 접근에서 그렇게 할 수 있다. 예를 들면, 2개의 채널에서 (동시 발생의) 에너지 버스트의 지속을 비교하거나, 2개의 채널에서 (일부가 적어도 대략 동시의) 에너지 버스트 사이의 시간 간격 통과를 비교할 수 있다. 다른 변화는 2개의 채널에서 (동시에 발생하는) 에너지 버스트의 특정 신호 유닛 (최대 진폭 등)의 정확한 시간 지점을 비교하거나 2개의 채널에서 에너지 버스트 (실질적으로 동시에)의 완전한 시퀀스의 지속 시간을 비교한다. 또한, 2개의 채널에서 신호 버스트 (실질적으로 동시에) 사이의 신호 강도를 비교하는 것이 가능하다. 일반적으로, 2개의 채널에서 인커밍 에너지 버스트의 시퀀스가 비교될 수 있다.

큰 영역이 몇몇의 침입 감지기에 의해 보호되는 경우에 구체적인 로컬 이벤트에 의해 발생되는 사운드나 인프라사운드가 물리적인 사실을 이용하는 것이 가능하고, 사운드가 공기에서 구체적인 속도(~330㎧)로 도달하고, 원인으로부터 전달 거리의 관계가 약화되기 때문에 다른 시간과 다른 에너지 요소 양쪽의 각각의 감지기에 도달할 것이다.

본 발명의 일실시형태에서, 한 세트의 침입 감지기로부터 신호가 도 14와 같은 프로세서 유닛에 전달될 것이고 상술된 바와 같이, 그러한 처리는 다양한 감지기에 대해 실행되지만, 또한 다른 알고리즘은 "로컬 지리"에 의거하여 여분의 정보를 이용하는 것에 이용될 것이다. 다른 감지기로부터 유사한 신호 사이의 양쪽 시간 차이와 신호 강도 차이는 최초 이벤트가 발생되는 곳에서 높은 정확도로 산출되는 것에 이용될 수 있다. 한 방법은 지방 파라미터로서 사용되는 것은 당연하고 감지기가 신호를 먼저 수신한다. 이벤트는 감지기의 근처에서 발생되어야 한다.

또는, 더 진보된 버전에서 "삼각 측량" 알고리즘은 그러한 원래의 이벤트, 예를 들면 사운드 도달 시간을 동일 이벤트가 되는 상호 관계 기술을 통해서 확인된 이벤트로부터 사운드에 대해 3개의 다른 감지기로 산출함으로써 더 우수한 핀포인트에 이용될 수 있다. 그러한 방법은, 예를 들면 진행의 브레이크 인의 상당히 정확한 위치 결정의 결과일 수 있고 즉각적인 조치가 취해질 것이다.

Claims

하나 이상의 침입 감지기와 그것에 접속되는 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 침입 감지기는 특정 주파수 범위에서 가스-본 기계적 진동 에너지를 픽업해서 동일 주파수 범위에서 전기 진동 에너지로 변환하기 위한 트랜스듀서를 갖고, A/D 컨버터는 시스템에 제공되어 상기 전기 진동 에너지를 나타내는 디지털 신호를 제공하는 침입 감지 시스템에 있어서:
- 상기 감지기는 상기 주파수 범위의 저주파 신호부를 상기 프로세서의 제 1 입력으로 분류해서 공급하기 위한 저주파 채널뿐만 아니라 상기 주파수 범위의 나머지 신호부를 상기 프로세서의 제 2 입력으로 분류해서 공급하기 위한 고주파 채널을 더 포함하고, 상기 프로세서에는 입력에 제공되는 신호를 디지털 신호 처리하는 수단이 제공되고;
- 상기 프로세서는 디지털 처리된 신호가 러닝되어 기억된 신호 패턴과 비교되는 신호 인식 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 감지기와 상기 프로세서 중 어느 하나는 상기 저주파 채널과 고주파 채널을 고이득 필터링, 저이득 필터링, 및 주파수 컨텐트에 의거하여 다중 채널로 더 분할하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 감지기는 상기 A/D 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 저주파 채널은 대략 1 ~ 5㎐의 주파수 서브 레인지에서의 신호를 처리하는 채널인 반면에, 상기 고주파 채널은 대략 5 ~ 20㎐의 주파수 서브 레인지에서의 신호를 처리하는 채널인 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 1 항에 있어서,
회로는 상기 저주파 신호부에서의 특정 디지털 신호 특성을 상기 나머지 신호부에서의 유사한 디지털 신호 특성과 비교하고, 한 세트의 비교 결과 신호를 추가 처리를 위한 추가 프로세서 서브 유닛에 제공하기 위한 비교기; 및
상기 추가 프로세서 서브 유닛 중에서 비교 결과 신호와 워드 테이블로부터 선택된 워드 사이의 연계를 확립하기 위한 연계 서브 유닛과, 선택된 워드에 의거하여 상태를 확립하기 위한 상태 서브 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 상태 서브 유닛은 미리 규정되고 통상의 것 중 어느 하나인 랭킹 순서에 의해 선택된 워드를 조직하도록 더 동작하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 연계 서브 유닛은 워드 선택의 기준이 맞지 않으면 상기 기준을 대부분 이행하는 인접한 비교 결과 신호와 연계되는 워드를 자동적으로 선택하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 시퀀스를 상기 나머지 신호부에서의 시퀀스와 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 지속 시간을 상기 나머지 신호부에서의 지속 시간과 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 에너지 버스트 사이의 시간 간격을 상기 나머지 신호부에서의 시간 간격과 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 에너지 버스트의 절대 최대 진폭 등의 특정 신호 이벤트의 이벤트 시간을 상기 나머지 신호부에서의 이벤트 시간과 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 에너지 버스트의 완전한 연속의 지속 시간을 상기 나머지 신호부에서의 그러한 지속 시간과 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 신호 강도를 상기 나머지 신호부에서의 신호 강도와 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 저주파 신호부에서의 인커밍 에너지 버스트의 신호 진폭을 상기 나머지 신호부에서의 신호 진폭과 비교하도록 된 것을 특징으로 하는 침입 감지 시스템.