KR101626452B1 - 침입감지를 위한 자기장 신호분리 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 문이나 창문이 열려있거나, 유리창이나 방충망을 파손하는 방식으로 침입하는 경우에도 경보가 가능한 새로운 개념의 침입 경보시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A) 문, 창문의 유리 또는 방충망문의 방충망에 장착되는 하나 또는 둘 이상의 자석; (B) 상기 자석으로부터 이격된 위치에 장착되는 자기장센서; 및 (C) 상기 자기장센서로부터 실시간으로 자기장의 특성값을 전달받고, 사전에 저장된 정상상태의 기준값과 비교하여 특성값이 기준값과 소정 이상 차이가 발생할 때 경보신호를 발하는 메인컨트롤러;를 포함하는 자기장센서 기반의 침입경보 시스템에 관한 것이다.

Description

침입감지를 위한 자기장 신호분리 및 제어 방법{Method of Separation and Control of Magnetic Signal for Detectry Invasion}

본 발명은 문이나 창문이 열려있거나, 유리창이나 방충망을 파손하는 방식으로 침입하는 경우에도 경보가 가능한 새로운 개념의 침입 경보시스템에 관한 것이다.

주택가 범죄가 연 15만건 이상 발생하고, 원룸, 연립주택, 다세대주택이 폭발적으로 증가하면서 주택 침입방지를 위한 다양한 방안이 모색되고 있다. 주택 침입방지를 위한 방안은 크게 물리적 방식과 보안센서를 이용하는 경보방식으로 구분된다.

물리적 방식은 일반적으로 널리 적용되고 있는 것으로서, 안전 및 도난방지를 위해 아파트나 주택의 창문 외측에 별도로 철재나 알루미늄재의 방범창을 고정 설치하는 것이다(도 1a 참조). 그러나 이에 의하면 설치와 해체가 불편하고 건물 미관에 손상을 주며, 적절한 장비를 가진 침입자에 의해 손상받을 수 있는 단점이 있다.

경보방식은 소정의 센서와 네트워크(인터넷)와 메인컨트롤러를 포함하는 보안시스템으로서 침입자가 있을 때 이를 인식하여 현장 또는 원격지에 시각적, 청각적으로 경보를 울리는 방식이다. 침입이 감지되면 경비 용역업체 또는 파출소 등으로 침입 사실이 자동으로 전달되어 신속히 출동이 이루어지도록 하는 등의 대처를 할 수 있게 된다. 이에 의하면 건물의 미관에 영향을 주지 않으면서 침입여부를 원격지에서도 실시간으로 파악할 수 있는 장점이 있다.

현재 (업소를 제외한 주택용) 경보방식으로는 KT가 서비스하는 '홈가드'나 세콤이 운영하는 '홈블랙박스' 등으로 상용화되어 있는데, 유무선 자석접촉센서 기반의 시스템이다. 즉, 창문과 창틀에 마주보도록 자석과 자석접촉센서를 장착하여 창문이 무단으로 ('보안모드'일 때) 열릴 때 이를 감지하여 경보를 발하는 것이다(도 1b 참조). 그러나 이에 이하면 여닫힐 수 있는 모든 창문과 방충망에 모두 자석-자석접촉센서를 장착해야 하므로 설치 및 운용비용이 많이 소요된다. 또한 여름철에 또는 환기를 위해 창문이 열려있으면 보안기능이 작동하지 않으며, 보안모드일 때는 창문을 열 수 없다. 나아가 창문을 열지 않고 자석과 자석접촉센서의 접촉이 유지되는 상태에서 유리창을 깨거나 방충망을 찢고 침입하는 경우에는 경보를 발하지 않게 되므로 충분한 보안이 되지 못한다. 이러한 문제를 보완하기 이하여 유무선 열감지센서나 적외선센서, 움직임센서 등을 추가로 장착하기도 하지만, 애완동물이 있거나 장소가 협소한 경우에는 센서가 오작동하기 쉽기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명은 창문의 유리나 방충망을 파손하는 방식으로 침입이 이루어지더라도 경보가 이루어지는 새로운 개념의 침입 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 창문이나 방충망문이 어느 정도 열려진 상태에서도 경보능력을 유지하는 새로운 개념의 침입 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 하나의 센서로 인접한 복수개의 창문을 통한 침입을 알 수 있는 새로운 개념의 침입 경보시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (A) 문, 창문의 유리 또는 방충망문의 방충망에 장착되는 하나 또는 둘 이상의 자석; (B) 상기 자석으로부터 이격된 위치에 장착되는 자기장센서; 및 (C) 상기 자기장센서로부터 실시간으로 자기장의 특성값을 전달받고, 사전에 저장된 정상상태의 기준값과 비교하여 특성값이 기준값과 소정 이상 차이가 발생할 때 경보신호를 발하는 메인컨트롤러;를 포함하는 자기장센서 기반의 침입경보 시스템에 관한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 문, 유리나 방충망에 장착된 자석과, 이와는 이격된 비접촉식 자기장센서가 적용되기 때문에 문, 창문이나 방충망문을 열고 침입하거나, 열지 않고 유리나 방충망을 훼손하고 침입하거나 모두 인식할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 하나의 자기장센서로 다수의 인접한 문, 창문이나 방충망을 통한 침입을 인식할 수 있으므로 경보 시스템을 경제적으로 설치하고 운영할 수 있게 된다.

도 1a은 종래기술에 의한 방범창의 예시도.
도 2b는 종래기술의 자기장센서에 의한 침입경보 시스템의 예시도.
도 2a는 본 발명의 침입경보 시스템의 개념도.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 침입경보 시스템의 예시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다. 또한 청구범위의 구성요소에 도면부호가 병기되어 있는 경우, 이는 설명 위한 예시적인 것일 뿐 도면부호가 구성요소를 한정하려는 의도가 아님도 명백할 것이다.

전술하였듯이, 본 발명은 자석(21)과, 자기장센서(22)와, 메인컨트롤러(23)를 포함하는 자기장센서(22) 기반의 침입경보 시스템에 관한 것이다(도 2a 참조)

상기 자석(21)은, 통상의 일반 자석 또는 고자력의 네오디움 자석일 수 있으며, 연성자석일 수도 있다. 자석(21)은 침입 가능성이 있는 문이나 창문 또는 방충문에 장착된다. 자석(21)의 장착위치와 장착갯수는 특별히 제한될 필요는 없지만 최소한 문이나 창문의 유리(13) 또는 방충문의 방충망(13) 중앙에 하나 장착되면 충분하다. 복수개 장착되는 경우 균일하게 분포되도록 하는 것이 좋다. 경우에 따라서는 유리(13)나 방충망(13)의 양면에 한 쌍의 자석(21)을 대면되도록 하여 별도의 접착수단 없이 장착하는 것도 바람직하다. 이때 필요한 경우 외부로 노출되는 자석(21)에 "경보장치 장착" 등과 같이 경고문구를 인쇄해 두는 것도 좋다.

상기 자석은 보통 고정된 유리창과 고정된 방충망에만 설치되고 이동창에는 설치되지 않으므로 보안모드에서도 이동창을 자유롭게 여닫을 수 있게 된다.

상기 자기장센서(22)는, 상기 자석(21)의 자기장을 센싱할 수 있는 범위내에, 자석(21)과 이격된 위치에 장착되는데, 미관과 관리 편리성을 위해 (창)문틀(11) 또는 내벽의 소정 위치에 장착되는 것이 바람직하다. 자기장센서(22)는 하나의 문틀(11) 또는 창문틀(11)에 하나씩 설치되어도 충분하지만, 보다 정확한 자기장 변화를 감지하기 위해서는 둘 이상이 장착될 수도 있다. 자기장센서(22)는 편의에 따라서 유선 또는 무선을 선택할 수 있을 것이지만, 설치의 편의성 및 미관을 위해 무선형을 택하는 것이 좋다. 자기장센서(22)는 인접한 하나 또는 복수개의 자석(21)으로부터 통합된 자기장 특성값을 인식하게 된다. 이때 상기 자기장의 특성값은, 최소한 통합된 자기장의 방향과 강도값을 포함하는 것이 바람직하다. 자기장센서(22)의 특성과 감도, 측정값의 종류 등은 용이하게 파악하여 취사선택할 수 있을 것이다.

또한 침입감지 성능을 보다 높이기 위해 상기 자기장센서(22)에 열감지 기능을 추가하는 것도 좋다.

도 2b에 유리(13)창과 방충망(13) 중앙에 각각 하나씩의 자석(21)을, 창문틀(11) 상부 내벽에 하나의 자기장센서(22)를 장착한 예를 도시하였다.

상기 메인컨트롤러(23)는, 상기 자기장센서(22)와 실시간으로 또는 소정 간격으로 유무선통신하며, 상기 자기장센서(22)가 감지하는 자기장의 측정값과 사전에 저장된 정상상태의 기준값과 비교하여 측정값이 기준값과 소정 이상 차이가 발생할 때 경보신호를 발하는 제어부에 해당한다. 메인컨트롤러(23)는 서로 다른 주소를 가지는 복수개의 자기장센서(22)와 통신할 수 있다.

따라서 도 2a에 도시된 것처럼, 통상 하나의 메인컨트롤러(23)에 복수개의 자기장센서(22)가 연결되어 있고, 하나의 자기장센서(22)는 복수개의 자석(21)으로부터 통합된 자기장 특성을 감지하게 된다. 메인컨트롤러(23)는 소정의 통신수단을 가지고 있어 인터넷 등 통신망을 매개로 주인이나 주인의 주변사람 또는 경비업체나 경찰서 상황실의 원격서버에 실시간으로 경보를 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 '원격서버'란 물리적 개념은 아니며, 예를 들면 주인이나 주인의 주변사람의 휴대폰일 수도 있는데, 예를 들면 SMS로 위험신호를 휴대폰으로 전송할 수 있는 것이다.

한편, 상기 메인컨트롤러(23)에 배터리를 내장하여 정전이 발생하여도 일정시간 작동하도록 하여 침입자가 주택의 전원을 차단한 다음 침입하는 경우에도 이를 감지할 수 있도록 하는 것이 좋다. 정전 등으로 네트워크 장애시, 사용자가 실내에 있을 때에는 상기 메인컨트롤러(23)는 사용자의 핸드폰과 와이파이 또는 블루투스로 통신하여 사용자의 핸드폰내 앱을 통해 원격서버로 경보신호를 자동 또는 수동으로 보낼 수 있다.

상기 메인컨트롤러(23)는 통상의 홈 오토메이션 시스템에서의 메인컨트롤러와 통합될 수 있으며, 휴대폰의 앱 또는 리모콘으로 원격조작이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 시스템에서, 상기 자기장센서(22)가 감지하는 자기장의 측정값과 사전에 저장된 정상상태의 기준값을 비교하는 연산작업은 선택적으로 자기장센서(22) 또는 메인컨트롤러(23)에서 수행된다.

예를 들어 자기장센서(22)에서 실시간으로 또는 소정의 시간간격으로 비교연산하여 소정 이상의 차이(변화)가 발생할 때 메인컨트롤러(23)에 경보신호를 전송하도록 할 수도 있다. 물론 주기적으로 자기장센서(22)에서 메인컨트롤러(23)로 신호를 보내 자기장센서(22)가 정상 작동하고 있음을 체크하도록 한다.

또는 자기장센서(22)에서 감지된 자기장 측정값을 실시간으로 또는 소정의 시간간격으로 메인컨트롤러(23)로 전송하고, 메인컨트롤러(23)에서 비교연산하여 소정 이상의 차이가 발생할 때 메인컨트롤러(23)가 경보신호를 발하도록 할 수도 있다.

또는 자기장센서(22)와 메인컨트롤러(23) 모두에 비교 연산기능이 있어서 복잡한 연산의 경우에는 메인컨트롤러(23)에서 신호처리가 이루어지도록 할 수도 있을 것이다.

이러한 본 발명에 의한 자기장센서(22) 기반의 침입경보 시스템에 의하면, 만약 도 2b와 같은 시스템에서, 보안모드일 때, 침입자가 창문이나 방충망(13)문을 열거나, 유리(13)창을 깨거나 방충망(13)을 찢을 경우 불가피하게 자석(21)의 위치가 변하게 된다. 그러면 자석(21)의 위치변화에 따른 통합 자기장 특성값이 변하게 되며 이를 자기장센서(22)가 인식하여 메인컨트롤러(23)로 전달한다. 메인컨트롤러(23)는 기준값과 실시간 자기장 특성값을 비교하여 침입경보를 발하게 되는 것이다. 즉 종래의 자석-자석접촉센서 방식과는 달리 다양한 침입유형에 대해 대처할 수 있게 되는 것이다.

한편, 자기장센서(22)에 감지되는 자기장의 특성값은 침입자의 행동에 따른 상기 자석(21)의 위치변화에 의한 것일 수도 있지만 예를 들면 주변 가전제품의 가동/정지, 핸드폰을 가진 사람의 접근, 자기장 차폐물의 접근 등에 따라 자기장이 변동되었기 때문일 수 있다. 그러나 이러한 경우 자기장의 특성값 변화폭이 크지 않기 때문에 '경보'를 발할 정도까지 되지는 않는다.

다만 주변에 상기 자석(21)에 버금가는 자기장 유발물이 접근하였을 경우 침입이 아님에도 '경보'가 발하게 될 수도 있다. 이러한 오동작을 방지하기 위하여, 상기 메인컨트롤러(23)는, 실시간 자기장 특성값이 기준값과 소정 이상 차이가 발생할 때 자기장 신호를 분리하여 상기 차이가 상기 기존 자석(21)의 위치변화에 의한 것인지, 제3의 자기장 발생물체의 교란에 의한 것인지를 판별한 다음 기존 자석(21)의 위치변화에 의한 것인 때에만 경보신호를 발하도록 하는 것이 좋다.

자기장 신호를 분리하는 방법은 패턴인식 등 종래 다양한 방법이 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.

11. (창)문틀 12. 창문프레임 13. 유리 또는 방충망
21. 자석 22. 자기장센서 23. 메인컨트롤러

Claims (5)

1. (A) 문, 창문의 유리(13) 또는 방충망(13)문의 방충망(13)에 장착되는 하나 또는 둘 이상의 자석(21);
   (B) 상기 자석(21)으로부터 이격된 위치에 장착되는 자기장센서(22);
   (C) 상기 자기장센서(22)와 유무선통신하며, 상기 자기장센서(22)가 감지하는 자기장의 방향과 강도값을 포함하는 자기장의 측정값과 사전에 저장된 정상상태의 기준값과 비교하여 측정값이 기준값과 소정 이상 차이가 발생할 때 경보신호를 발하는 메인컨트롤러(23);를 포함하며,
   상기 측정값과 기준값의 비교는 자기장센서(22)에서 수행되거나, 메인컨트롤러(23)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 자기장센서 기반의 침입경보 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자기장센서(22)는 하나의 문틀(11) 또는 창문틀(11)에 하나 또는 둘 이상이 장착되는 것을 특징으로 하는 자기장센서 기반의 침입경보 시스템.
   
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   측정값이 기준값과 소정 이상 차이가 발생할 때 자기장 신호를 분리하여 상기 차이가 상기 기존 자석(21)의 위치변화에 의한 것인지, 제3의 자기장 발생물체의 교란에 의한 것인지를 판별한 다음 기존 자석(21)의 위치변화에 의한 것인 때에만 경보신호를 발하는 것을 특징으로 하는 자기장센서 기반의 침입경보 시스템.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 경보신호는,
   통신망을 통하여 사전에 정해진 원격지 서버로 전달되는 것을 특징으로 하는 자기장센서 기반의 침입경보 시스템.

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