KR101405447B1 - Apparatus and method for intruder detection - Google Patents

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백정우
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Abstract

침입 감지 장치는 감시하고자 하는 영역의 외곽을 따라서 설치한 적어도 하나의 도선에 전원을 공급하여 전파를 진행시키는 전송 선로를 형성하고, 전송 선로 내 근역장의 변화로부터 영역 내 침입을 판단한다. The intrusion detection device forms a transmission line for supplying electric power to at least one electric wire installed along the outer periphery of the area to be monitored and for propagating the electric wave, and judges intrusion into the area from the change of the near field in the transmission line.

Description

침입 감지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INTRUDER DETECTION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR INTRUDER DETECTION [0002]

본 발명은 침입 감지 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an intrusion detection apparatus and method.

일반적으로 면(face)을 감지하기 위한 방법으로는 적외선 센서 및 광 케이블을 이용한 방법이 있다. Generally, a method for detecting a face is a method using an infrared sensor and an optical cable.

적외선 센서의 경우 적외선 광선(ray) 상에 위치하는 물체에 대해서만 감지하기 때문에 해당 면 전체를 감지하지 못한다. 따라서 많은 적외선 출력부를 배열(array) 형태로 구성하여 면을 감지해야 한다. 또한 적외선 센서는 적외선의 매우 짧은 파장으로 인해 안개와 같은 기상 상태에 영향을 많이 받는다. In the case of an infrared sensor, only the object located on the infrared ray is detected, so that the entire surface is not detected. Therefore, many infrared output units should be arrayed to detect the surface. Infrared sensors are also very sensitive to weather conditions, such as fog, due to the very short wavelengths of infrared radiation.

반면에, 광케이블을 이용한 방법은 전파가 방사될 수 있도록 광 케이블에 여러 개의 작은 개구면(aperture)을 만들어 주고, 해당 방사 영역에 물체가 들어왔을 때 광케이블 주변의 교란된 근역장을 감지하는 방법으로, 이와 같은 방법은 고가의 광 케이블을 사용해야 하고 설치가 힘들다. On the other hand, a method using an optical cable is a method of making several small apertures in an optical cable so that radio waves can be radiated, and detecting a disturbed near field in the vicinity of the optical cable when an object enters the corresponding radiation area , Such a method requires the use of expensive optical cables and is difficult to install.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 면(face)을 감지하는 방법에 있어서 설치가 쉽고 날씨의 영향에 강인한 침입 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an intrusion detection apparatus and method which are easy to install in a face detection method and resistant to the influence of the weather.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 전송 선로, 정합부, 그리고 감지부를 포함하는 침입 감지 장치가 제공된다. 상기 전송 선로는 감시하고자 하는 영역의 외곽을 따라서 설치되는 적어도 하나의 도선에 전원이 인가됨에 따라서 형성되며, 전파를 진행시킨다. 상기 정합부는 상기 전송 선로 내로 RF 신호를 출력하고, 상기 RF 신호가 상기 전송 선로의 끝 단으로부터 반사되어 오는 반사파를 수신한다. 그리고 상기 감지부는 상기 반사파의 주파수와 상기 RF 신호의 기준 주파수를 비교하여 상기 영역 내 침입을 판단한다. According to one embodiment of the present invention, there is provided an intrusion sensing apparatus including a transmission line, a matching section, and a sensing section. The transmission line is formed as power is applied to at least one conductor installed along an outer periphery of a region to be monitored, and propagates the radio wave. The matching unit outputs an RF signal into the transmission line, and the RF signal receives a reflected wave reflected from an end of the transmission line. The sensing unit compares the frequency of the reflected wave with the reference frequency of the RF signal to determine intrusion into the area.

상기 정합부는 상기 RF 신호의 입력 임피던스를 상기 전송 선로의 임피던스에 정합시킨 후 상기 전송 선로 내로 RF 신호를 출력할 수 있다. The matching unit may match an input impedance of the RF signal to an impedance of the transmission line, and output an RF signal to the transmission line.

상기 정합부는 상기 전송 선로의 공진 주파수를 제외한 주파수에서 상기 RF 신호의 입력 임피던스를 상기 전송 선로의 임피던스로 정합시킬 수 있다. The matching unit may match an input impedance of the RF signal to an impedance of the transmission line at a frequency excluding a resonance frequency of the transmission line.

상기 정합부는 상기 반사파의 입력 임피던스를 상기 침입 감지 장치의 임피던스로 정합시킬 수 있다. The matching unit may match the input impedance of the reflected wave to the impedance of the intrusion detection device.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 침입 감지 장치에서 침입을 감지하는 방법이 제공된다. 침입 감지 방법은 감시하고자 하는 영역의 외곽을 따라서 설치한 적어도 하나의 도선에 전원을 공급하여 전파를 진행시키는 전송 선로를 형성하는 단계, 그리고 상기 전송 선로 내 근역장의 변화로부터 상기 영역 내 침입을 판단하는 단계를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, a method of detecting an intrusion in an intrusion detection device is provided. The intrusion detection method includes the steps of forming a transmission line for supplying electric power to at least one conductor installed along an outer periphery of an area to be monitored and for propagating the electric waves, and determining intrusion into the area from a change in a near field in the transmission line .

상기 판단하는 단계는 상기 전송 선로로 RF 신호를 출력하는 단계, 상기 RF 신호가 상기 전송 선로의 끝 단으로부터 반사되어 오는 반사파를 수신하는 단계, 그리고 상기 반사파의 공진 주파수와 상기 RF 신호의 기준 주파수가 다른 경우에, 상기 영역 내 침입이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. Wherein the determining step comprises the steps of: outputting an RF signal to the transmission line; receiving a reflected wave reflected from the end of the transmission line; In another case, it may be determined that an intrusion into the area has occurred.

본 발명의 실시 예에 의하면, 수~수십 MHz의 낮은 동작 주파수를 사용함으로써 날씨의 영향에 둔감하며, 설치가 용이한 침입 감지 장치를 제공할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide an intrusion detection device that is insensitive to the influence of the weather and is easy to install, by using a low operating frequency of several to several tens MHz.

도선을 이용하여 형성된 면에 물체가 감지되었을 때만 반응하므로, 침입 감지 장치의 오보율을 낮출 수가 있다. Since it reacts only when an object is detected on the surface formed by using the conductor, the false rate of the intrusion detection device can be lowered.

또한 저가의 도선을 이용하여 면을 형성함으로써 매우 낮은 생산 원가를 제공할 수 있어서 가격 경쟁력 확보에 있어서 매우 유리한 침입 감지 장치를 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide an intrusion sensing apparatus which is very advantageous in cost competitiveness because it can provide a very low production cost by forming a surface using a low-cost conductor.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 선로의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치의 시뮬레이션 조건을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 시뮬레이션 조건에서 측정된 반사파의 주파수 변화를 나타낸 그래프도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치의 침입 감지 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a transmission line according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating simulation conditions of an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing changes in frequency of reflected waves measured under the simulation conditions shown in FIG.
5 is a flowchart illustrating an intrusion detection method of an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a section is referred to as "including " an element, it is understood that it does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. Now, an intrusion detection apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram illustrating an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 침입 감지 장치(100)는 전송 선로(110), 신호 생성부(120), 분리부(130), 필터링부(140), 정합부(150) 및 감지부(160)를 포함한다. 1, the intrusion detection apparatus 100 includes a transmission line 110, a signal generation unit 120, a separation unit 130, a filtering unit 140, a matching unit 150, and a sensing unit 160 .

전송 선로(110)는 도파관(waveguide)과 같이 전파를 진행시키는 역할을 한다. 전송 선로(110)는 두 도선(111, 112)으로 형성된다. 즉, 두 도선(111, 112)으로 감시하고자 하는 영역(면)의 외곽을 둘러싼 후 두 도선(111, 112) 사이에 고류 전압을 인가해줌으로써 감지면이 형성된다. 이때, 전송 선로(110)는 도 1과 달리 하나의 도선으로도 형성될 수도 있다. The transmission line 110 serves to propagate the wave like a waveguide. The transmission line 110 is formed by two conductors 111 and 112. That is, a sensing surface is formed by surrounding the outer periphery of a region (surface) to be monitored by the two leads 111 and 112 and then applying a high voltage between the two leads 111 and 112. At this time, the transmission line 110 may be formed by a single wire, unlike FIG.

도선(111, 112)에 전류가 흐르면, 자계가 발생되고, 자계가 발생하면 자계를 중심으로 전계가 형성된다. 형성된 전계는 시간에 따라 변하기 때문에, 전계를 중심으로 다시 자계가 형성되고, 이 자계에 의해서 다시 전계가 발생한다. 이와 같은 반복되는 과정을 거쳐서 전자파와 같은 RF 신호는 공간으로 직진, 반사, 회절 등을 하면서 전파(Propagation)된다. 이러한 원리를 통해서 도선(111, 112)에 의해 RF 신호가 지나가는 전송 선로(110)가 형성되는 것이다. When a current flows through the conductive lines 111 and 112, a magnetic field is generated. When a magnetic field is generated, an electric field is formed around the magnetic field. Since the formed electric field varies with time, a magnetic field is formed again around the electric field, and an electric field is generated again by this magnetic field. Through such a repetitive process, an RF signal such as an electromagnetic wave is propagated while being straightened, reflected, and diffracted into a space. Through this principle, the transmission line 110 through which the RF signal passes is formed by the conductors 111 and 112.

이때, 도선(111, 112)에 의해 형성되는 감지면이 감지 영역이 되며, 감지 영역 내 침입은 전송 선로(110) 내 근역장(near field)의 변화로부터 감지될 수 있다. At this time, the sensing surface formed by the conductors 111 and 112 becomes the sensing area, and the intrusion into the sensing area can be detected from the change of the near field in the transmission line 110.

전송 선로(110)는 도 1과 같이 종단이 전원 단자(+, -)에 단락된 루프 형태를 가질 수도 있고, 이와 달리 종단이 개방된 형태를 가질 수도 있다. 여기서 전원 단자(+)는 양의 전압을 공급하는 전원과 연결된 단자를 나타내고, 전원 단자(-)는 음의 전압을 공급하는 전원과 연결된 단자를 나타낸다. The transmission line 110 may have a loop shape in which a terminal end is shorted to a power terminal (+, -) as shown in FIG. 1, or may have an open end shape. Here, the power supply terminal (+) represents a terminal connected to a power supply for supplying a positive voltage, and the power supply terminal (-) represents a terminal connected to a power supply for supplying a negative voltage.

도선(111, 112)은 중심에 전도체(conductor)를 두고, 전도체 주위를 테프론(Teflon) 또는 저손실 코팅을 통해 절연시켜서 형성된다. The conductors 111 and 112 are formed by placing a conductor at the center and insulating the periphery of the conductor through Teflon or a low loss coating.

신호 생성부(120)는 기준 주파수의 RF 신호를 생성하고, RF 신호를 분리부(130) 및 감지부(160)로 전달한다. 신호 생성부(120)에 의해 생성된 RF 신호는 분리부(130), 필터링부(140) 및 정합부(150)를 통해 전송 선로(110)로 출력된다. 이때, 수 m 폭으로 설정되는 전송 선로(110) 내에서 RF 신호를 전송시키기 위해, 신호 생성부(120)는 큰 파장을 갖는 낮은 주파수를 기준 주파수로 사용하며, 이에 따라 안개 및 비와 같은 기상에 대한 감쇄 특성에 매우 강인해질 수 있다. The signal generating unit 120 generates an RF signal of a reference frequency and transmits the RF signal to the separating unit 130 and the sensing unit 160. The RF signal generated by the signal generating unit 120 is output to the transmission line 110 through the separator 130, the filtering unit 140, and the matching unit 150. At this time, the signal generator 120 uses a low frequency having a large wavelength as a reference frequency in order to transmit an RF signal within the transmission line 110 set to a width of several meters, and accordingly, Can be very robust against the attenuation characteristics for the < RTI ID = 0.0 >

분리부(130)는 신호 생성부(120)로부터 전달 받은 RF 신호를 필터링부(140)를 통해서 전송 선로(110)로 출력하고, 전송 선로(110)를 거쳐서 반사된 RF 신호를 필터링부(140)를 통해서 전달 받아 감지부(160)로 출력한다. 이러한 분리부(130)로는 서큘레이터(circulator)가 사용될 수 있다. The separation unit 130 outputs the RF signal received from the signal generation unit 120 to the transmission line 110 through the filtering unit 140 and outputs the RF signal reflected via the transmission line 110 to the filtering unit 140 And outputs it to the sensing unit 160. The separator 130 may be a circulator.

필터링부(140)는 분리부(130)와 정합부(150) 사이에 연결되어 있으며, 입력되는 RF 신호에 대해 정해진 주파수 대역의 RF 신호만을 통과시킨다. The filtering unit 140 is connected between the separating unit 130 and the matching unit 150 and allows only an RF signal of a predetermined frequency band to pass through the RF signal.

정합부(150)는 필터링부(140)로부터 수신된 RF 신호를 전송 선로(100)로 출력하고, 전송 선로(110)를 거쳐서 반사된 RF 신호를 수신하여 필터링부(140)로 출력한다. The matching unit 150 outputs the RF signal received from the filtering unit 140 to the transmission line 100 and the RF signal reflected via the transmission line 110 and outputs the RF signal to the filtering unit 140.

정합부(150)는 필터링부(140)로부터 수신된 RF 신호의 입력 임피던스를 전송 선로(110)의 임피던스로 정합시킨 후 임피던스 정합된 RF 신호를 출력한다. 또한 정합부(150)는 수신된 반사된 RF 신호의 입력 임피던스를 침입 감지 장치(100)의 임피던스로 정합시킨 후 임피던스 정합된 반사된 RF 신호를 필터링부(140)로 출력한다. The matching unit 150 matches the input impedance of the RF signal received from the filtering unit 140 with the impedance of the transmission line 110, and outputs an impedance-matched RF signal. The matching unit 150 matches the input impedance of the received reflected RF signal to the impedance of the intrusion sensing apparatus 100 and outputs the impedance-matched reflected RF signal to the filtering unit 140.

특히, 정합부(150)는 루프에 대한 원거리 방사(radiation)를 최대한 억제하기 위해 루프 자체의 공진 주파수를 벗어난 주파수에서 전송 선로(110)의 임피던스로 정합시킬 수 있다. In particular, the matching portion 150 can match the impedance of the transmission line 110 at a frequency out of the resonance frequency of the loop itself, to suppress the maximum distance radiation to the loop.

전송 선로(110)는 전송 선로(110)의 길이와 사용 주파수와의 관계에 의해 입력 임피던스를 변화시킨다. The transmission line 110 changes the input impedance according to the relationship between the length of the transmission line 110 and the frequency of use.

Figure 112012047099736-pat00001
Figure 112012047099736-pat00001

수학식 1에서, L은 전송 선로(110)의 총 길이를 나타내고, n은 정수이고, λg는 전송 선로(110) 내 파장을 나타낸다. In Equation (1), L denotes the total length of the transmission line 110, n denotes an integer, and? G denotes a wavelength in the transmission line 110.

수학식 1과 같이 전송 선로(110)의 총 길이가 공진 주파수의 반파장의 정수 배인 경우, 전송 선로(110)가 안테나로 동작하여 방사를 하게 되는데, 이와 같은 경우, 감지 영역이 넓어져서 오보율이 많아지게 된다. 따라서, 감지 영역에서 근역장의 변화만을 감지하기 위해서, 정합부(150)는 RF 신호를 전송 선로(110)의 공진주파수를 조금 피해서 전송 선로(110)의 임피던스에 정합시킨다. 이렇게 하면, 전송 선로(110)는 정합부(150)에 의해 정합된 주파수에서 원거리 방사를 억제하고, RF 신호를 단순히 전송해 주는 역할만을 수행하게 된다. If the total length of the transmission line 110 is an integer multiple of the half wavelength of the resonance frequency as shown in Equation 1, the transmission line 110 operates as an antenna and emits radiation. In this case, . Therefore, the matching unit 150 matches the RF signal to the impedance of the transmission line 110 by slightly avoiding the resonance frequency of the transmission line 110 in order to sense only the change of the near field in the sensing region. In this way, the transmission line 110 suppresses the far-field radiation at the frequency matched by the matching unit 150, and merely transmits the RF signal.

감지부(160)는 전송 선로(110)를 통해서 반사된 RF 신호를 필터링부(140) 및 분리부(130)를 통해서 수신하고, 신호 생성부(120)에서 생성된 RF 신호의 기준 주파수와 반사된 RF 신호의 공진 주파수의 비교를 통해서 감지 영역 내 물체의 침입을 판단한다. 감지부(160)는 신호 생성부(120)에서 생성된 RF 신호의 기준 주파수와 반사된 RF 신호의 공진 주파수가 다른 경우에, 감지 영역 내 침입이 발생한 것으로 판단할 수 있다. The sensing unit 160 receives the RF signal reflected through the transmission line 110 through the filtering unit 140 and the separating unit 130 and detects the reference frequency of the RF signal generated by the signal generating unit 120 and the reflection Through the comparison of the resonance frequency of the RF signal. The sensing unit 160 may determine that intrusion into the sensing area occurs when the reference frequency of the RF signal generated by the signal generator 120 is different from the resonance frequency of the reflected RF signal.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치(100)는 오직 도선(111, 112)에 의해 형성된 면에 물체가 감지되었을 때만 반응하며, 안개와 같은 주변 변화에 대해 덜 민감하게 반응하여 오보율을 낮출 수 있다. The intrusion detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention reacts only when an object is detected on a surface formed by the conductors 111 and 112 and responds less sensitively to changes in the surroundings such as fog, Can be lowered.

또한 수~수십 MHz의 낮은 동작 주파수를 사용할 수 있어서 감지 거리가 길고, 도선(111, 112)으로 감시하고자 하는 영역을 외곽을 따라 설치만 하면 되므로, 설치가 용이할 뿐만 아니라, 테프론이 코팅된 저가의 도선(111, 112)을 이용함으로써 매우 낮은 생산 원가를 제공할 수 있다는 장점을 가진다. In addition, since a low operating frequency of several to several tens of MHz can be used, the sensing distance is long and the area to be monitored by the conductors 111 and 112 can be installed only along the outer periphery. It is possible to provide a very low production cost by using the conductive lines 111 and 112 of the semiconductor device.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 선로의 일 예를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating an example of a transmission line according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 전송 선로(110)는 침입을 감지하고자 하는 영역에 형성되는데, 예를 들어, 두 도선(111, 112)을 연결하여 창문(10)의 테두리를 둘러싸고, 도선(111, 112)의 양단을 각각 전원 단자(+, -)에 연결함으로써 창문을 통한 침입을 감지할 수 있다. As shown in FIG. 2, the transmission line 110 is formed in an area where intrusion is to be detected. For example, two lines 111 and 112 are connected to surround the edge of the window 10, , 112) can be connected to power terminals (+, -), respectively, to detect intrusion through windows.

즉, 두 도선(111, 112)에 의해서 형성되는 면이 감지 영역이 되며, 도선(111, 112)에 전류가 흐르면, 도선(111, 112)에 의해서 자계 및 전계가 형성되면서 전송 선로(110)가 형성된다. 이때 도선(111, 112)에 의해 형성된 면에 침입이 있을 때와 침입이 없을 때 RF 신호가 전송 선로(110)의 끝 단에 의해 반사되는 각각의 반사파(reflection wave) 특성이 변하게 된다. 따라서, 감지부(160)는 전송 선로(110)의 끝 단에 의해 반사되는 반사파의 주파수 변화를 감지하여 침입을 감지한다. That is, the surface formed by the two conductive lines 111 and 112 becomes a sensing region. When a current flows in the conductive lines 111 and 112, a magnetic field and an electric field are formed by the conductive lines 111 and 112, . At this time, when there is an intrusion on the surface formed by the conductors 111 and 112 and when there is no intrusion, the reflection wave characteristics of the RF signal reflected by the end of the transmission line 110 are changed. Accordingly, the sensing unit 160 senses a change in the frequency of the reflected wave reflected by the end of the transmission line 110 and detects the intrusion.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치의 시뮬레이션 조건을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 시뮬레이션 조건에서 측정된 반사파의 주파수 변화를 나타낸 그래프도이다. FIG. 3 is a diagram illustrating simulation conditions of an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph illustrating changes in frequency of reflected waves measured under the simulation conditions shown in FIG.

도 3에 도시한 바와 같이, 도선(111, 112)에 의해 형성된 전송 선로(110)의 길이(l)가 10m인 경우, 전송 선로(110)의 길이를 2m씩 나누어 전송 선로(110) 내 감지 영역을 5개의 영역(A1~A5)으로 나눈 후, 각 영역(A1~A5)에 침입이 발생한 경우의 반사파의 주파수 특성과 침입이 없는 경우의 반사파의 주파수 특성을 시뮬레이션하였고, 그 결과를 도 4에 도시하였다. 시뮬레이션은 FEM(Finite Element Method) 기반의 Full-wave 시뮬레이터를 사용하였다. 3, when the length l of the transmission line 110 formed by the conductors 111 and 112 is 10 m, the length of the transmission line 110 is divided by 2 m, and is detected in the transmission line 110 The frequency characteristics of the reflected wave when the intrusion occurred in each of the areas A1 to A5 and the frequency characteristics of the reflected wave without the intrusion were simulated after dividing the area into five areas A1 to A5, Respectively. The simulation uses a FEM (Finite Element Method) based full-wave simulator.

도 4에 도시한 바와 같이, 외부로부터의 침입이 없을 때와 각 영역(A1~A5)에 침입이 발생하였을 때 반사파의 S11 특성이 확연히 구분되는 것을 알 수 있다. 여기서, S11은 반사 손실(Return Loss)을 나타낸다. As shown in FIG. 4, it can be seen that the S 11 characteristics of the reflected wave are clearly distinguished when there is no intrusion from the outside and when intrusion occurs in each of the regions A1 to A5. Here, S 11 represents a return loss.

구체적으로, 침입이 없을 때의 최초 공진 주파수는 13.04MHz이고, 각 영역별로 침입이 이루어지게 되면 공진주파수가 각각 변화하게 되는데, 침입자의 위치가 1m, 3m, 5m, 7m, 9m 로 변화하는 경우에 각각의 S11의 공진주파수는 12.84MHz, 12.67MHz, 12.62MHz, 12.68MHz, 12.83MHz 와 같이 변하는 것을 알 수 있다. Specifically, the initial resonance frequency when there is no intrusion is 13.04 MHz, and when the intrusion is made for each region, the resonance frequency changes. When the intruder's position changes to 1m, 3m, 5m, 7m, 9m It can be seen that the resonance frequencies of the respective S 11 change as 12.84 MHz, 12.67 MHz, 12.62 MHz, 12.68 MHz, and 12.83 MHz.

이러한 결과는 수학식 2에 나타낸 RF 신호의 입력 임피던스(Zin)와 반사 손실(RL)을 나타내는 수학식 3을 이용하여 변화되는 공진 주파수를 예측할 수 있다. This result can predict the resonant frequency which is changed by using Equation (3) showing the input impedance (Z in ) and return loss (RL) of the RF signal shown in Equation (2).

Figure 112012047099736-pat00002
Figure 112012047099736-pat00002

Figure 112012047099736-pat00003
Figure 112012047099736-pat00003

이 때, Z0, β, Zh는 각각 전송 선로(110)의 특성 임피던스, 매질의 전파 상수, 그리고 침입자(인체)의 임피던스를 나타낸다. At this time, Z 0 , β and Z h respectively represent the characteristic impedance of the transmission line 110, the propagation constant of the medium, and the impedance of the intruder (human body).

수학식 2에 나타낸 l, l1 및 Zin은 각각 도 4에 도시된 전송 선로(110)의 총 길이, 전송 선로(110)의 끝 단에서 침입자의 거리, 그리고 침입 감지 장치(100)의 입력 임피던스를 나타낸다. The input of the l, l 1 and Z in is the transmission line 110, the total length of the transmission line 110, distance, and intrusion-detection apparatus 100 in the end of the attacker of the shown in Figure 4, respectively shown in Equation (2) Respectively.

수학식 2 및 수학식 3에 나타낸 바와 같이, |S11|(즉, RL)이 l, l1 및 Zh에 따라 변하기 때문에 |S11|이 침입자의 유무에 따라 변경된다. 따라서 감지부(160)는 전송 선로(110)의 끝 단으로부터 반사되는 반사파의 주파수로부터 침입을 판단할 수 있다. As shown in Equation 2 and Equation 3, | S 11 | (i.e., RL) is due to change in accordance with the l, l 1 and Z h | S 11 | is changed according to the presence or absence of an intruder. Therefore, the sensing unit 160 can determine the intrusion from the frequency of the reflected wave reflected from the end of the transmission line 110.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 침입 감지 장치의 침입 감지 방법을 나타낸 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating an intrusion detection method of an intrusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 먼저 도선(111, 112)을 이용하여 전파를 진행시키는 전송 선로(110)를 생성한다(S500). Referring to FIG. 5, first, a transmission line 110 for propagating a radio wave is generated by using wires 111 and 112 (S500).

정합부(150)는 RF 신호를 전송 선로(110)로 출력한다(S610). 정합부(150)는 RF 신호의 입력 임피던스를 전송 선로(110)의 공진 주파수를 피해서 전송 선로(110)의 임피던스로 정합시킨 후 전송 선로(110)로 출력할 수 있다. The matching unit 150 outputs the RF signal to the transmission line 110 (S610). The matching unit 150 may match the input impedance of the RF signal to the impedance of the transmission line 110 while avoiding the resonance frequency of the transmission line 110 and then output the impedance to the transmission line 110.

정합부(150)는 전송 선로(110)의 끝 단으로부터 반사되어 오는 반사파를 수신한다(S520). 정합부(150)는 반사파의 입력 임피던스를 침입 감지 장치(100)의 임피던스로 정합시킨 후 필터링부(140)로 출력할 수 있다. The matching unit 150 receives the reflected wave reflected from the end of the transmission line 110 (S520). The matching unit 150 may output the input impedance of the reflected wave to the filtering unit 140 after matching the impedance of the intrusion sensing apparatus 100 with the input impedance of the reflected wave.

반사파는 필터링부(140) 및 분리부(130)를 거쳐서 감지부(160)로 입력된다. The reflected wave is input to the sensing unit 160 through the filtering unit 140 and the separating unit 130.

감지부(160)는 반사파의 공진 주파수와 RF 신호의 기준 주파수의 비교를 통해서 감지 영역 내 침입자를 감지한다. 즉, 감지부(160)는 반사파의 공진 주파수와 RF 신호의 기준 주파수가 다른 경우에(S530), 침입자가 발생한 것으로 판단한다(S540). The sensing unit 160 senses an intruder in the sensing area by comparing the resonance frequency of the reflected wave with the reference frequency of the RF signal. That is, when the resonance frequency of the reflected wave is different from the reference frequency of the RF signal (S530), the sensing unit 160 determines that an intruder has occurred (S540).

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, Such an embodiment can be readily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (9)

감시하고자 하는 영역 내의 침입을 감지하는 장치로서,
상기 감시하고자 하는 영역의 외곽을 둘러싼 적어도 하나의 도선에 전원이 인가되어 형성되는 감지면을 포함하는 전송 선로,
상기 감지면 내로 RF 신호를 출력하고, 상기 RF 신호가 상기 감지면으로부터 반사되어 오는 반사파를 수신하는 정합부, 그리고
상기 반사파의 공진 주파수와 상기 RF 신호의 기준 주파수가 다른 경우에 상기 감지면 내 침입을 판단하는 감지부
를 포함하는 침입 감지 장치.An apparatus for detecting an intrusion in an area to be monitored,
A transmission line including a sensing surface formed by applying power to at least one conductor surrounding an outer periphery of the region to be monitored,
A matching unit for outputting an RF signal into the sensing surface and receiving the reflected wave reflected from the sensing surface of the RF signal,
A detection unit for detecting intrusion into the sensing surface when the resonance frequency of the reflected wave is different from the reference frequency of the RF signal,
And an intrusion detection device. 제1항에서,
상기 정합부는 상기 RF 신호의 입력 임피던스를 상기 전송 선로의 임피던스에 정합시킨 후 상기 전송 선로 내로 RF 신호를 출력하는 침입 감지 장치.The method of claim 1,
Wherein the matching unit matches an input impedance of the RF signal to an impedance of the transmission line and outputs an RF signal into the transmission line. 제2항에서,
상기 정합부는 상기 전송 선로의 상기 공진 주파수를 제외한 주파수에서 상기 RF 신호의 입력 임피던스를 상기 전송 선로의 임피던스로 정합시키는 침입 감지 장치. 3. The method of claim 2,
Wherein the matching unit matches an input impedance of the RF signal to an impedance of the transmission line at a frequency excluding the resonance frequency of the transmission line. 제2항에서,
상기 정합부는 상기 반사파의 입력 임피던스를 상기 침입 감지 장치의 임피던스로 정합시키는 침입 감지 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the matching unit matches the input impedance of the reflected wave to the impedance of the intrusion detection device. 제1항에서,
상기 기준 주파수의 RF 신호를 생성하는 신호 생성부
를 더 포함하는 침입 감지 장치. The method of claim 1,
A signal generator for generating an RF signal of the reference frequency,
The intrusion detection apparatus further comprising: 침입 감지 장치에서 침입을 감지하는 방법으로서,
감시하고자 하는 영역의 외곽을 둘러싸는 적어도 하나의 도선에 전원을 공급하여 전파를 진행시키는 감지면을 형성하는 단계, 그리고
상기 감지면 내 근역장의 변화로부터 상기 감지면 내 침입을 판단하는 단계
를 포함하며,
상기 판단하는 단계는,
상기 감지면 내로 RF 신호를 출력하는 단계,
상기 RF 신호가 상기 감지면으로부터 반사되어 오는 반사파를 수신하는 단계, 그리고
상기 반사파의 공진 주파수와 상기 RF 신호의 기준 주파수가 다른 경우에, 상기 감지면 내 침입이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 침입 감지 방법.A method for detecting an intrusion in an intrusion detection device,
Supplying power to at least one conductor surrounding an outer periphery of a region to be monitored to form a sensing surface for propagating the electric wave, and
Determining an intrusion into the sensing plane from a change in a near field in the sensing plane
/ RTI >
Wherein the determining step comprises:
Outputting an RF signal into the sensing surface,
Receiving the reflected wave reflected from the sensing surface of the RF signal, and
And determining that an intrusion into the sensing surface occurs when the resonance frequency of the reflected wave is different from the reference frequency of the RF signal. 삭제delete 제6항에서,
상기 출력하는 단계는 상기 RF 신호의 입력 임피던스를 상기 감지면의 임피던스로 정합시키는 단계를 포함하는 침입 감지 방법.The method of claim 6,
Wherein the outputting step comprises matching an input impedance of the RF signal to an impedance of the sensing surface. 제6항에서,
상기 수신하는 단계는 상기 반사파의 입력 임피던스를 상기 침입 감지 장치의 임피던스로 정합시키는 단계를 포함하는 침입 감지 방법. The method of claim 6,
Wherein the receiving comprises matching an input impedance of the reflected wave to an impedance of the intrusion sensing device.
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