KR102102775B1 - 실내 공간 변형 감지 장치 - Google Patents

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KR102102775B1
KR102102775B1 KR1020190113911A KR20190113911A KR102102775B1 KR 102102775 B1 KR102102775 B1 KR 102102775B1 KR 1020190113911 A KR1020190113911 A KR 1020190113911A KR 20190113911 A KR20190113911 A KR 20190113911A KR 102102775 B1 KR102102775 B1 KR 102102775B1
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윤영복
안태웅
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나인테크코리아 주식회사
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Abstract

본 발명의 목적은, 실내 공간 자체의 변형을 감지하여, 실내 공간에 대한 무단 침입 여부를 판단할 수 있는, 실내 공간 변형 감지 장치를 제공하는 것이다.

Description

실내 공간 변형 감지 장치{APPARATUS FOR SENSING A VARIATION OF AN INDOOR SPACE}
본 발명은 실내 공간의 변형을 감지하는 장치에 관한 것이다.
가정 또는 사무실 등과 같은 실내 공간에 대한 보안의 중요성이 증가됨에 따라, 다양한 종류의 보안 장치들이 제공되고 있다.
이러한 보안 장치들 중 가장 일반적으로 이용되는 장치로는, 지문 인식을 이용하는 잠금 장치 또는 비밀 번호 등을 이용하는 잠금 장치 등이 있다.
또한, 실내 공간 및 실내 공간의 외부에는 감시 카메라(CCTV)와 같은 보안 장치가 설치되어 이용되고 있다.
그러나, 지문 또는 비밀 번호 등이 유출되면, 지문 또는 비밀 번호 등을 이용하는 잠금 장치는 보안 장치로서의 기능을 수행할 수 없다.
또한, 감시 카메라와 같은 보안 장치는, 감시 영역에서 벗어나는 사각지대가 있을 수 있으며, 따라서, 이러한 사각지대를 알고 있는 침입자에 의해 실내 공간이 침입당할 수도 있다.
특히, 과학기술이 발전함에 따라, 드론 또는 소형 로봇과 같은 소형 전자 장치들을 이용하여, 실내 공간에 침입하려는 시도가 있을 수 있다.
그러나, 종래의 보안 장치들은, 상기한 바와 같은 소형 전자 장치들에 의한 침입을 방지할 수는 없다.
예를 들어, 침입자는 실내 공간을 구성하는 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 등에 미세한 구멍 또는 틈을 형성한 후, 상기 구멍 또는 틈을 통해 소형 전자 장치를 실내 공간에 침입시킨 후, 보안 장치 등을 해제시키거나 원하는 정보들을 수집할 수 있다.
또한, 침입자 본인이 실내 공간을 구성하는 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 등에 임의로 통로를 형성하거나, 불법적인 방법을 이용하여 출입문 또는 창문 등을 개방한 후, 실내 공간으로 침입할 수도 있다. 실내 공간과 외부를 연결시키는 출입문 또는 창문 등에 보안 장치들이 구비되더라도 상기 보안 장치들이 해킹되면 실내 공간은 무방비 상태가 된다. 또한, 출입문 또는 창문 등에 보안 장치들이 구비되어 있더라도, 상기 보안 장치들에 의해서는, 침입자가 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 등에 임의로 통로를 형성한 후 실내 공간으로 침입하는 것이 방지될 수 없다.
즉, 침입자 또는 소형 전자 장치 등이 실내 공간으로 침입하기 위해서는, 실내 공간을 구성하는 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 중 적어도 하나가 오픈되어야 한다. 그러나, 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 등에 보안 장치가 장착되더라도 불법적인 방법에 의해 상기 보안 장치가 해킹되어 해제될 수 있으며, 이 경우, 실내 공간은 무방비 상태가 된다. 또한, 실내 공간이 넓은 경우, 벽면, 창문 및 출입문 등과 같이 칭입자가 침입할 수 있는 부분들마다 보안 장치를 장착시키는 것은 현실적으로 어려운 문제이다. 또한, 상기한 바와 같이, 종래의 보안 장치에 의해서는, 침입자가 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 등에 임의로 통로를 형성한 후 실내 공간으로 침입하는 것이 방지될 수 없다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 실내 공간 자체의 변형을 감지하여, 실내 공간에 대한 무단 침입 여부를 판단할 수 있는, 실내 공간 변형 감지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기에서 언급된 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치는, 세팅 모드에서는 비가청 주파수대의 음파 신호들을 생성하며, 감지 모드에서는 기 설정된 공진 주파수에 대응되는 음파 신호를 생성하는 음파 발생부; 상기 세팅 모드에서 상기 공진 주파수를 실내 공간에 출력시킨 후 반사되어 수신된 기준 반사파 신호의 특징에 대한 정보 및 상기 공진 주파수에 대한 정보를 포함하는 공진 주파수 정보를 저장하는 저장부; 상기 세팅 모드에서는 상기 음파 신호들을 실내 공간으로 출력하여 반사파 신호들을 수신하며, 상기 감지 모드에서는 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호를 상기 실내 공간으로 출력하여 반사파 신호를 수신하는 음파 송수신부; 상기 세팅 모드에서는, 상기 음파 신호들에 의해 수신된 반사파 신호들을 분석하여 상기 실내 공간의 고유 주파수에 대응하는 상기 공진 주파수를 추출하고, 상기 공진 주파수에 의해 수신된 기준 반사파 신호의 특징을 추출하며, 상기 감지 모드에서는, 상기 공진 주파수를 갖는 상기 음파 신호에 의해 수신된 반사파 신호를 상기 기준 반사파 신호와 비교하여 상기 실내 공간의 변형 여부를 감지하는 제어부; 및 제어신호를 입력받는 입출력부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 실내 공간이 변형되었다고 판단되면, 침입 발생 정보를 관리서버로 전송한다.
본 발명은 실내 공간을 형성하는 구조물에, 침입자가 침입할 수 있는 틈이 발생되었는지의 여부를 감지하여, 침입 여부를 판단할 수 있다.
따라서, 본 발명은 침입자가 어떠한 방법을 이용하여 실내 공간에 침입하더라도, 침입자의 발생을 감지할 수 있으며, 따라서, 침입자에 의한 손해가 방지될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치가 적용되는 통신 시스템을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치가 장착되는 실내 공간이 감지되는 방법을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치에 의한 실내 공간 변형 감지 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치에 의해 음파 신호가 실내 공간으로 출력되는 상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예가 상세히 설명된다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치가 적용되는 통신 시스템을 나타낸 예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치가 장착되는 실내 공간이 감지되는 방법을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치가 적용되는 통신 시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실내 공간(50)에 장착되어 상기 실내 공간의 변형을 감지하는 실내 공간 변형 감지 장치(20) 및 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)로부터 침입 발생 정보가 수신되면 상기 실내 공간(50)에 대한 경비를 담당하는 경비업체 직원이 이용하는 경비업체 단말기(40)와 상기 실내 공간(50)의 사용자가 이용하는 사용자 단말기(10)로 침입 발생 정보를 전송하는 관리서버(30)를 포함한다.
상기 관리서버(30)는 상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 경비업체 단말기(40) 및 상기 사용자 단말기(10)와 통신을 수행하는 통신기, 상기 관리서버(30)의 관리자로부터 각종 정보를 입력받는 입력기, 상기 관리자가 모니터링할 수 있도록 각종 정보를 출력하는 출력기, 각종 정보를 저장하는 저장부 및 상기 구성들의 기능을 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 상기 관리서버(30)는 네트워크 통신을 위해 현재 일반적으로 이용되는 서버가 될 수 있다.
상기 경비업체 단말기(40)는 상기 실내 공간(50)에 침입이 발생되었을 때, 상기 실내 공간(50)으로 출동하는 경비업체 직원에 의해 이용된다. 따라서, 상기 경비업체 단말기(40)는 현재 일반적으로 이용되는 스마트폰 또는 테블릿PC 등과 같은 무선 단말기가 될 수 있다.
상기 사용자 단말기(10)는 상기 실내 공간(50)을 사용하는 사용자에 의해 이용된다. 상기 사용자 단말기(10)는 스마트폰 또는 테블릿 PC 등과 같은 무선 단말기가 될 수 있으며, 개인용 PC와 같은 유선 단말기가 될 수 있다. 사용자는 상기 실내 공간(50) 또는 상기 실내 공간(50)이 아닌 위치에서, 상기 사용자 단말기(10)를 이용하여 상기 실내 공간(50)의 상황을 모니터링할 수 있으며, 상기 관리서버(30)로부터 침입 발생 정보를 확인할 수 있다.
상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)는, 상기 실내 공간(50)에 장착되어 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 감지한다. 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)의 구성은 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치(20)는, 본체부(21), 음파 발생부(22), 음파 송수신부(23), 입출력부(24), 통신부(25), 저장부(26) 및 제어부(27)를 포함할 수 있다.
우선, 상기 본체부(21)는 상기 실내 공간 변형 감지 장치의 외관을 형성하며, 실내 공간의 변형을 감지하기 위해, 상기 실내 공간(50)을 형성하는 구조물(51)에 장착될 수 있다.
여기서, 상기 구조물(51)은 상기 실내 공간(50)을 형성하는 벽면, 창문, 출입문, 천장, 바닥 등이 될 수 있다.
특히, 상기 본체부(21)는 상기 구조물(51) 중, 상기 실내 공간(50) 전체가 스캐닝되기에 유리한 위치에 장착될 수 있다.
상기 본체부(21)는 고정유닛(112), 예를 들어, 볼트 및 너트를 이용하여 상기 구조물(51)에 장착될 수 있다.
상기 본체부(21) 내부에는, 상기 음파 발생부(22), 상기 음파 송수신부(23), 상기 입출력부(24), 상기 통신부(25), 상기 저장부(26) 및 상기 제어부(27)가 구비된다.
다음, 상기 음파 발생부(22)는 전 주파수 대역의 음파 신호들을 생성할 수 있다. 상기 음파 신호는 스윕 사운드(Sweep Sound) 라고도 한다.
상기 음파 발생부(22)는 비가청 주파수대인 초음파단까지의 음파 신호를 생성할 수 있다.
다음, 상기 저장부(26)는 상기 음파 신호에 의해 파악된 상기 실내 공간의 공진 주파수를 저장한다.
예를 들어, 상기 실내 공간의 변형 감지를 위한 세팅 모드에서, 상기 음파 발생부(22)에서 생성되는 전 주파수 대역의 음파 신호들은 상기 음파 송수신부(23)를 통해 상기 실내 공간(50)으로 출력된다.
상기 음파 송수신부(23)는 상기 실내 공간(50)을 구성하는 상기 구조물(51)에 의해 상기 음파 신호들이 반사된 반사파 신호들을 수신하여, 상기 실내 공간(50)의 고유 주파수에 대응하는 공진 주파수를 추출한 후, 추출된 공진 주파수에 대한 정보를 상기 저장부(26)에 저장하거나, 저장된 공진 주파수를 업데이트할 수 있다.
상기 공진 주파수가 추출된 후, 상기 음파 송수신부(23)는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 공진 주파수에 대응되는 음파 신호를 출력하며, 상기 공진 주파수에 대응되는 반사파 신호(이하, 간단히 기준 반사파 신호라 함)를 수신한다. 상기 제어부는 상기 기준 반사파 신호의 특징을 추출하여 상기 저장부(26)에 저장한다.
상기 공진 주파수에 대한 정보 및 상기 기준 반사파 신호의 특징을 통칭하여 공진 주파수 정보라 한다. 즉, 상기 공진 주파수 정보는 상기 공진 주파수에 대한 정보 및 상기 기준 반사파 신호의 특징에 대한 정보를 포함한다. 상기 기준 반사파 신호의 특징에는 상기 기준 반사파 신호의 주파수, 세기 및 속도 등이 포함될 수 있다.
상기한 바와 같은 실내 공간의 변형 감지를 위한 세팅 모드는, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)를 상기 구조물(51)에 설치하여 구동시킬 때, 또는 기 설정된 주기에 따라, 또는 특정 이벤트의 발생 시 수행될 수 있다.
상기 저장부(26)에 저장되는 상기 공진 주파수 정보는, 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 감지하는 감지 모드에서 기준 정보로 이용될 수 있다.
또한, 상기 저장부(26)에는 상기 실내 공간(50)의 공진 주파수에 대응하는 주파수 대역의 음파 신호들 중에 비가청 주파수 대역의 음파 신호들에 대한 정보가 선별적으로 저장될 수 있고, 바람직하게는 초음파 주파수 대역의 음파 신호들에 대한 정보가 저장될 수 있다.
다음, 상기 음파 송수신부(23)는 상기 음파 발생부(22)에 의해 생성된 음파 신호를 상기 실내 공간(50)으로 출력하고, 상기 실내 공간(50)으로부터 상기 음파 신호가 반사된 반사파 신호를 수신할 수 있다.
상기 음파 송수신부(23)는 상기 음파 발생부(22)와 연결되어, 상기 음파 발생부(22)에서 생성된 음파 신호를 출력한다.
특히, 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 감지하는 감지 모드에서, 상기 음파 송수신부(23)는 상기 저장부(26)에 저장된 공진 주파수 정보에 기반하여 상기 음파 발생부(22)에서 생성된 음파 신호, 즉, 상기 실내 공간(50)의 고유 주파수에 대응하는 공진 주파수 대역의 음파 신호를 상기 실내 공간(50)으로 출력할 수 있으며, 상기 실내 공간(50)으로부터 상기 음파 신호가 반사된 반사파 신호를 수신하여, 수신된 반사파 신호를 상기 제어부(27)로 전달할 수 있다.
상기 음파 발생부(22)와 상기 음파 송수신부(23)의 사이에는 증폭부가 구비될 수 있다. 상기 증폭부는 상기 음파 발생부(22)에서 생성된 음파 신호를 증폭하여 상기 음파 송수신부(23)로 전달할 수 있으며, 또한, 상기 음파 송수신부(23)에서 수신된 반사파 신호를 증폭하여 상기 제어부(27)로 전달할 수 있다.
다음, 상기 제어부(27)는 상기 세팅 모드에서 수신된 반사파 신호들을 분석하여 상기 실내 공간(50)의 고유 주파수에 대응하는 상기 공진 주파수를 추출하며, 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호에 의해 수신된 기준 반사파 신호를 분석하여, 상기 기준 반사파 신호의 특징을 추출한다.
즉, 상기 세팅 모드에서는 다양한 주파수 대역들을 갖는 음파 신호들이 상기 실내 공간으로 출력되며, 상기 제어부(27)는 상기 음파 신호들에 의해 수신된 반사파 신호들을 분석하여 상기 실내 공간(50)의 고유 주파수에 대응하는 상기 공진 주파수 및 상기 기준 반사파 신호의 특징을 추출한다.
또한, 상기 제어부(27)는 상기 감지 모드에서, 상기 실내 공간(50)에서 반사되어 수신된 반사파 신호의 주파수 변화를 분석하여 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 감지할 수 있다. 즉, 상기 감지 모드에서는 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호가 상기 실내 공간으로 출력되며, 상기 제어부(27)는 상기 음파 신호에 의해 수신된 반사파 신호의 특징을 상기 기준 반사파 신호의 특징과 분석하여 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 감지할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부(27)는 상기 실내 공간(50)에서 반사되어 수신된 반사파 신호의 주파수를 상기 저장부(26)에 저장된 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 비교하여, 상기 반사파 신호의 주파수의 변화량 등을 분석함으로써 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 판단할 수 있다.
즉, 상기 음파 송수신부(23)에 의해 상기 실내 공간(50)으로 음파 신호가 출력되면, 상기 음파 신호는 상기 실내 공간(50)을 구성하는 상기 구조물(51)에 의해 반사되면서 전달되며, 상기 구조물(51)에 의해 반사된 반사파 신호는 다시 상기 음파 송수신부(23)로 수신된다.
이 경우, 상기 실내 공간(50)에 변형된 부분이 없는 경우, 상기 음파 송수신부(23)로부터 출력된, 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호가 상기 실내 공간(50)을 형성하는 상기 구조물(51)에 의해 반사되어 수신된 반사파 신호의 주파수는, 상기 기준 반사파 신호와 동일하거나, 기 설정된 오차 범위 내에 있을 수 있다.
그러나, 상기 구조물(51)에 변형된 부분이 있는 경우(오픈된 영역이 있는 경우에 해당됨), 예를 들어, 창문이 열려져 있거나, 출입문이 열려져 있거나, 상기 구조물(51)에 임의로 형성된 구멍 등이 있는 경우, 상기 오픈된 영역에서 반사가 이루어지지 않거나, 상기 반사파 신호의 주파수가 변경될 수 있다.
이 경우, 상기 음파 송수신부(23)로 수신되는 반사파 신호의 주파수는, 상기 기준 반사파 신호의 주파수는와 다르거나, 기 설정된 오차 범위를 벗어난다.
따라서, 상기 제어부(27)는 수신된 반사파 신호의 주파수가 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 다르거나, 기 설정된 오차 범위를 벗어났다고 판단되면 상기 실내 공간(50)이 변형되었다고 판단할 수 있다.
상기 실내 공간(50)이 변형되었다는 것은, 상기 구조물(50)을 구성하는 창문이 열리거나, 출입문이 열리거가, 벽면, 천장 및 바닥 중 적어도 한 곳에 구멍 등이 형성되었다는 것을 의미하며, 이것은, 침입자가 상기 실내 공간(50)에 침입했다는 것을 의미한다.
따라서, 상기 제어부(27)는 침입 발생 정보를 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 실내 공간(50)의 공진 주파수 및 상기 기준 반사파 신호를 이용하여 상기 실내 공간(50)의 변형 여부가 감지되면, 상기 구조물(51)에 발생된 미세한 변화, 예를 들어, 창문 또는 출입문이 미세하게 열리는 변화, 또는 벽면, 천장 및 바닥 중 적어도 한 곳에 미세한 구멍 및 크랙이 발생되는 변화가 정확하게 감지될 수 있다. 따라서, 상기 실내 공간(50)의 침입 여부가 신속하고 정확하게 감지될 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 제어부(27)는 감지 모드가 수행되면, 상기 세팅 모드를 통해 파악된 공진 주파수를 갖는 음파 신호를 상기 실내 공간(50)으로 출력하며, 상기 구조물(51)에 의해 반사된 반사파 신호를 수신한다.
상기 제어부(27)는 반사파 신호의 주파수를 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 비교하여, 상기 반사파 신호의 주파수가 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 동일하거나, 또는 상기 반사파 신호의 주파수가 기 설정된 오차 범위에 있다고 판단되면, 상기 실내 공간(50)의 변형이 없다고 판단한다.
그러나, 상기 반사파 신호의 주파수가 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 동일하지 않거나, 또는 상기 반사파 신호의 주파수가 기 설정된 오차 범위를 벗어난다고 판단되면, 상기 제어부(27)는 상기 실내 공간(50)의 변형이 있다고 판단하여, 침입 발생 정보를 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있다.
여기서, 상기 기 설정된 오차 범위란, 상기 반사파 신호의 주파수와 상기 기준 반사파 신호의 주파수가 다르더라도, 상기 실내 공간(50)의 변형이 없다고 판단될 수 있는 상기 반사파 신호의 주파수와 상기 기준 반사파 신호의 주파수의 차이값들이 포함되는 범위를 의미한다. 즉, 상기 반사파 신호의 주파수와 상기 기준 반사파 신호의 주파수가 다르더라도, 상기 반사파 신호의 주파수와 상기 기준 반사파 신호의 주파수의 차이값이, 상기 기 설정된 오차 범위에 포함된다면, 상기 제어부(27)는 상기 실내 공간(50)의 변형이 없다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부(27)는 상기 반사파 신호의 주파수, 속도 및 세기 등을 계산하여, 상기 실내 공간(50) 중 변형된 부분의 위치 또는 변형된 부분의 크기 등을 판단할 수 있다.
이를 위해, 사용자는 상기 세팅 모드에서 상기 실내 공간(50)의 공진 주파수가 파악되면, 변형이 예상되는 구조물(51)을 변형시킨 상태에서, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)를 테스트 모드로 설정한다.
상기 테스트 모드에서, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)는 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호를 상기 실내 공간(50)으로 출력한 후, 수신된 반사파 신호의 주파수, 속도 및 세기 등을 분석하며, 분석된 결과를 상기 구조물(51)의 변형예와 매칭시켜 저장할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 상기 구조물(51)을 구성하는 창문을 열어놓고, 상기 테스트 모드의 변형예를 '창문 오픈'으로 설정한 후, 상기 테스트 모드를 실행시키면, 상기 제어부(27)는 상기 분석된 결과(반사파 신호의 주파수, 속도, 세기 등)를 '창문 오픈'이라는 변형예와 매칭시킬 수 있으며, 매칭된 정보(이하, 간단히 매칭 정보라 함)를 상기 저장부(26)에 저장할 수 있다.
이 경우, 상기 감지 모드에서, 상기 반사파 신호의 주파수 또는 속도 또는 세기가 상기 매칭 정보와 일치되면, 상기 제어부(27)는 침입 발생 정보를 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있을뿐만 아니라, 구체적으로 침입 발생이 이루어진 창문의 위치에 대한 정보를 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있다.
이에 따라, 경비업체 직원 또는 사용자는 보다 더 신속하게 침입이 발생된 위치에 도착하여, 침입 여부를 점검할 수 있다.
다음, 상기 통신부(25)는 상기 제어부(27)에 의해 생성된 상기 침입 발생 정보를 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있다.
상기 통신부(25)는 저전력 장거리 통신을 제공하는 LoRa(Long Range) 통신 모듈로 이루어질 수 있다.
LORA 통신모듈은 저전력광대역(LPWA, Low Power Wide Area) 기반의 네트워크 모듈로서, 통상 배터리의 교체 없이 10년 동안 구동이 가능하고, 건물이 밀집된 도심지역에서는 16km, 도시를 벗어난 개활지역에서는 20Km 이내의 범위까지 데이터 송수신이 가능한다. 따라서, LORA 통신모듈에 의하면, 상기 실내 공간(50)에 설치되는 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)의 특성에 따른 전력 사용의 효율성이 담보될 수 있으며, 상기 침입 발생 정보가 넓은 커버리지로 용이하게 전송될 수 있다. 따라서, 상기 관리서버(30)의 배치 간격이 최적화될 수 있다.
마지막으로, 상기 입출력부(24)는 사용자가 상기 세팅 모드, 상기 테스트 모드 및 상기 감지 모드 중 어느 하나를 선택하도록 할 수 있는 제어신호를 입력받는 입력부 및 현재의 모드와 관련된 정보들을 출력할 수 있는 출력부를 포함할 수 있다.
즉, 사용자는 상기 입출력부(24)를 통해 각종 제어신호를 입력할 수 있으며, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)의 현재의 상태에 대한 정보들을 모니터링할 수 있다.
상기 입출력부(24)는 터치스크린을 포함하는 액정표시장치(LCD) 또는 유기발광 표시장치(OLED) 등으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)는 감시 카메라(CCTV)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(27)는 상기 감지 모드에서 상기 감시 카메라(CCTV)를 구동시킬 수 있으며, 상기 감시 카메라(CCTV)로부터 수신되는 영상정보들을 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 관리서버(30)는 상기 영상정보들을 상기 사용자 단말기(10)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 실내 공간(50)에 대한 영상을 모니터링할 수 있다.
특히, 상기 제어부(27)는 상기 테스트 모드와 관련하여 설명된 예에서, 기 설정된 변형예에 대응되는 위치에서 침입이 발생되었다고 판단되면, 상기 침입이 발생된 위치에 있는 감시 카메라를 구동시키거나 또는 상기 위치와 다른 위치에 구비된 감시 카메라의 촬영방향을 상기 침입이 발생된 위치로 변경시킬 수도 있다.
이 경우, 상기 제어부(27)는 상기 감시 카메라로부터 촬영된 영상을 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있으며, 상기 관리서버(30)는 상기 영상을 상기 사용자 단말기(10)로 전송할 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)는, 상기 세팅 모드를 통해, 감지 대상이 되는 상기 실내 공간(50)의 고유 주파수에 대응하는 공진 주파수 및 상기 공진 주파수에 대응되는 기준 반사파 신호의 특징을 추출하여 추출된 정보를 상기 공진 주파수 정보로 저장한다.
또한, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)는, 상기 감지 모드에서, 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호를 상기 실내 공간(50)으로 출력한 후, 수신되는 반사파 신호의 주파수가 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 일치되거나 또는 기 설정된 오차 범위에 포함되는 지의 여부를 분석하여, 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, 상기 실내 공간(50)이 변형되었다고 판단되면, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)의 상기 제어부(27)는 침입자가 있다고 판단하여, 침입 발생 정보를 상기 관리서버(30)로 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치에 의한 실내 공간 변형 감지 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이며, 도 5는 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치에 의해 음파 신호가 실내 공간으로 출력되는 상태를 나타낸 예시도이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 실내 공간 변형 감지 방법이 설명된다. 따라서, 이하의 설명 중 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다.
우선, 상기 입출력부(24)를 통해 세팅 모드가 설정되면, 상기 음파 발생부(22)는 전 주파수 대역의 음파 신호들을 생성하며, 상기 음파 송수신부(23)는 상기 음파 신호들을 상기 실내 공간(50)으로 출력한다.
상기 음파 신호들에 의한 반사파 신호들이 상기 음파 송수신부(23)를 통해 수신되면, 상기 제어부(27)는 상기 반사파 신호들을 분석하여 상기 실내 공간(50)의 고유주파수에 대응하는 공진 주파수를 추출한다. 또한, 상기 제어부(27)는 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호가 상기 음파 송수신부(23)를 통해 출력된 후 반사파 신호가 수신되면, 상기 반사파 신호, 즉, 기준 반사파 신호의 특징을 추출한다. 이 경우, 상기 기준 반사파 신호의 특징은, 상기 공진 주파수가 추출될 때 함께 생성될 수도 있다.
상기 제어부(27)는 상기 공진 주파수에 대한 정보 및 상기 기준 반사파 신호의 특징에 대한 정보를, 상기 공진 주파수 정보로하여, 상기 저장부(26)에 저장한다(102).
상기 저장부(26)에 공진 주파수 정보가 기 저장되어 있는 경우, 상기 제어부(27)는 저장된 공진 주파수 정보를 업데이트할 수 있다.
또한, 상기 저장부(26)에는 상기 실내 공간(50)의 고유 주파수에 대응하는 공진 주파수 대역의 음파 신호들 중에 비가청 주파수대의 음파 신호가 저장될 수 있다.
상기한 바와 같은 세팅 모드는, 본 발명에 따른 실내 공간 변형 감지 장치(20)가 상기 실내 공간(50)에 장착되어 최초로 구동될 때 수행될 수 있다. 그러나, 상기 실내 공간(50)에 변형이 있다고 판단한 사용자는 언제든지 상기 세팅 모드를 실행시킬 수 있다. 예를 들어, 창문 또는 출입문 등의 위치가 변경된 경우, 사용자는 상기 세팅 모드를 실행시킬 수도 있다.
또한, 사용자가 인식하지 못하지만, 상기 고유 주파수의 변경을 유도할 수 있는 변형이 상기 실내 공간(50)에서 발생될 수도 있다. 따라서, 상기 제어부(27)는 기 설정된 기간, 예를 들어, 하루, 일주일, 2주일, 한달 또는 사용자에 의해 지정될 날짜마다 상기 세팅 모드를 자동적으로 실행할 수 있다.
다음, 사용자는 상기에서 설명된 바와 같은 테스트 모드를 실행하여, 구조물의 각각의 변형예에 대한 매칭 정보를 생성할 수 있다(104).
예를 들어, 상기에서 설명된 바와 같이, 사용자는 상기 구조물(51)을 구성하는 창문을 열어놓고, 상기 테스트 모드의 변형예를 '창문 오픈'으로 설정한 후, 상기 테스트 모드를 실행시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(27)는 수신된 반사파 신호에 의해 분석된 결과(반사파 신호의 주파수, 속도, 세기 등)를 '창문 오픈'이라는 변형예와 매칭시켜 매칭 정보를 생성할 수 있다.
또한, 사용자는 상기 구조물(51)을 구성하는 출입문을 열어놓고, 상기 테스트 모드의 변형예를 '출입문 오픈'으로 설정한 후, 상기 테스트 모드를 실행시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(27)는 수신된 반사파 신호에 의해 분석된 결과(반사파 신호의 주파수, 속도, 세기 등)를 '출입문 오픈'이라는 변형예와 매칭시켜 매칭 정보를 생성할 수 있다.
이외에도, 사용자는 상기 구조물(51)을 구성하는 각종 부분들을 침입 상태로 변형시킨 후 상기 테스트 모드를 실행하여 다양한 변형예들에 대한 매칭 정보들을 생성할 수 있다.
마지막으로, 상기 감지 모드가 실행되면, 상기 음파 발생부(22)는 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호를 생성하고, 상기 음파 송수신부(23)는 상기 음파 신호를 상기 실내 공간(50)으로 출력하며, 상기 음파 신호에 대응되는 반사파 신호를 수신한다.
상기 제어부(27)는 상기 반사파 신호의 주파수를 상기 기준 반사파 신호의 주파수와 비교하여, 상기 실내 공간(50)의 변형 여부를 판단한다.
상기 판단 결과, 상기 실내 공간이 변형되었다고 판단되면, 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 구조물(51) 상에 오픈된 영역(52)이 발생되었다고 판단되면, 상기 제어부(27)는 침입 발생 정보를 생성하여 상기 관리서버(30)로 전송하며, 상기 관리 서버(30)는 침입 발생 정보를 상기 경비업체 단말기(40) 및 상기 사용자 단말기(10)로 전송한다(106).
상기 오픈된 영역(52)은 예를 들어, 창문의 열린 틈이 될 수도 있고, 출입문의 열린 틈이 될 수도 있으며, 벽면, 천장 및 바닥 중 적어도 한 곳에 발생된 미세한 구멍 또는 크랙이 될 수도 있다.
상기 침입 발생 정보를 수신한 경비업체 직원 또는 사용자는 즉각적으로 상기 실내 공간(50)을 방문하여, 침입에 대한 조치를 취할 수 있다
이 경우, 상기 테스트 모드에서 생성된 매칭 정보에 대응되는 변형이 발생되었다고 판단되면, 상기 제어부는 구체적으로 외부 침입이 발생된 위치에 대한 정보를 상기 침입 발생 정보에 포함시켜 상기 경비업체 단말기(40) 및 상기 사용자 단말기(10)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 제어부(27)는 구체적으로 외부 침입이 발생된 위치에 구비된 감시 카메라를 구동시키거나, 상기 위치 이외의 위치에 구비된 감시 카메라의 촬영방향을 상기 침입이 발생된 위치로 변경시켜 감시 카메라를 구동시킬 수 있다.
이 경우, 상기 제어부(27)는 상기 감시 카메라를 통해 촬영된 영상을 상기 경비업체 단말기(40) 및 상기사용자 단말기(10)로 전송할 수 있다.
또한, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)에 스피커가 더 포함된 경우, 상기 제어부(27)는 상기 스피커를 통해 경고음을 출력함으로써, 상기 실내 공간(50)에 침입한 침입자에게 경고를 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(27)는 상기 침입 발생 정보를 수신한 사용자가 상기 사용자 단말기(10)를 통해 음성 메세지를 전송하면, 상기 음성 메세지를 상기 스피커를 통해 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(27)는 경찰 또는 경비업체 직원이 출동하고 있다는 사용자의 경고 메세지를 상기 스피커를 통해 직접 침입자에게 전달할 수 있으며, 이에 따라, 더 큰 손해가 방지될 수도 있다..
또한, 상기 실내 공간 변형 감지 장치(20)에 광출력장치가 더 포함된 경우, 상기 제어부(27)는 상기 광출력장치를 통해 다양한 색상의 광을 출력함으로써, 상기 실내 공간(50)에 침입한 침입자를 혼란스럽게 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(27)는 상기 실내 공간(50)에 변형이 있다고 판단되면, 상기 실내 공간(50)에 구비된 조명들을 턴온시켜, 상기 실내 공간(50)을 환하게 유지시킬 수도 있다.
즉, 상기한 바와 같은 본 발명은 침입자가 어떠한 방법을 이용하여 실내 공간에 침입하더라도, 침입자의 발생을 감지할 수 있으며, 따라서, 침입자에 의한 손해가 방지될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 사용자 단말기 20: 실내 공간 변형 감지 장치
30: 관리서버 40: 경비업체 단말기
50: 실내 공간 51: 구조물

Claims (2)

  1. 사용자로부터 제어신호를 입력받는 입출력부;
    음파 신호를 생성하는 음파 발생부;
    상기 입출력부를 통해 사용자에 의해 설정된 감지 모드 또는 상기 입출력부를 통해 사용자에 의해 설정된 세팅 모드에서, 상기 음파 발생부에서 생성된 음파 신호를 실내 공간에 출력한 후, 반사되어온 신호를 수신하는 음파 송수신부;
    음성을 출력하는 스피커;
    광을 출력하는 광출력장치; 및
    상기 감지 모드에서 상기 음파 송수신부를 통해 수신된 반사파 신호를 이용하여, 상기 실내 공간의 변형 여부를 감지하는 제어부를 포함하고,
    상기 세팅 모드에서, 상기 제어부는, 상기 음파 송수신부로부터 출력된 비가청 주파수대의 음파 신호들에 의해 수신된 반사파 신호들을 분석하여, 상기 실내 공간의 고유 주파수에 대응하는 공진 주파수를 추출한 후, 상기 음파 송수신부로부터 출력된 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호들에 의해 수신된 기준 반사파 신호의 특징을 추출하고,
    상기 세팅 모드 이후에 설정되는 상기 감지 모드에서, 상기 제어부는, 상기 음파 송수신부로부터 출력된 상기 공진 주파수를 갖는 상기 음파 신호에 의해 수신된 반사파 신호를 상기 기준 반사파 신호와 비교하여, 상기 실내 공간의 변형 여부를 판단하며, 상기 실내 공간이 변형되었다고 판단되면, 침입 발생 정보를 관리서버로 전송하고,
    상기 세팅 모드 이후 상기 감지 모드가 시작되기 전에, 또는 상기 감지 모드가 시작된 이후에, 상기 입출력부를 통해 사용자에 의해 입력된 제어신호에 따라 테스트 모드가 시작되고,
    상기 테스트 모드에서, 상기 입출력부를 통해 상기 실내 공간을 구성하는 구조물의 변형예에 대한 정보가 입력되면, 상기 음파 송수신부는 상기 세팅 모드에서 생성된 상기 공진 주파수를 갖는 음파 신호를 상기 실내 공간으로 출력한 후, 반사파 신호를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 테스트 모드에서 수신된 상기 반사파 신호의 주파수, 속도 및 세기를 상기 구조물의 변형예와 매칭시켜 매칭 정보를 생성한 후, 상기 매칭 정보를 저장부에 저장하고,
    상기 테스트 모드 이후, 상기 입출력부를 통해 사용자에 의해 입력된 제어신호에 따라 설정된 감지 모드에서, 상기 제어부는 상기 음파 송수신부로부터 출력된 상기 공진 주파수를 갖는 상기 음파 신호에 의해 수신된 반사파 신호의 주파수 또는 속도 또는 세기가 상기 매칭 정보와 일치되면, 침입 발생 정보를 상기 관리서버로 전송하고,
    상기 테스트 모드에서, 상기 구조물이 창문이고, 상기 구조물의 변형예에 대한 정보가 '창문 오픈'이며, 상기 창문이 열려진 상태에서 상기 테스트 모드가 실행된 경우, 상기 제어부는 상기 테스트 모드에서 수신된 상기 반사파 신호의 주파수, 속도 및 세기를 '창문 오픈'과 매칭시켜 상기 매칭 정보를 생성하고,
    상기 테스트 모드에서, 상기 구조물이 출입문이고, 상기 구조물의 변형예에 대한 정보가 '출입문 오픈'이며, 상기 출입문이 열려진 상태에서 상기 테스트 모드가 실행된 경우, 상기 제어부는 상기 테스트 모드에서 수신된 상기 반사파 신호의 주파수, 속도 및 세기를 '출입문 오픈'과 매칭시켜 상기 매칭 정보를 생성하고,
    상기 테스트 모드 이후에 설정된 상기 감지 모드에서 수신된 반사파 신호의 주파수 또는 속도 또는 세기가 '창문 오픈'과 매칭된 상기 매칭 정보 또는 '출입문 오픈'과 매칭된 상기 매칭 정보와 일치되면, 상기 제어부는 상기 창문 또는 상기 출입문을 통해 침입이 발생되었다고 판단하여, 상기 창문 또는 상기 출입문의 위치에 대한 정보를 상기 침입 발생 정보에 포함시키고, 상기 침입 발생 정보에 포함된 상기 창문 또는 상기 출입문의 위치에 대한 정보에 따라 경비업체 직원 또는 사용자에 의한 상기 창문 또는 상기 출입문의 점검이 이루어지고, 상기 제어부는 침입이 발생된 상기 창문 또는 상기 출입문을 촬영할 수 있는 감시 카메라를 구동하여 상기 창문 또는 상기 출입문을 촬영하며, 촬영된 영상을 상기 관리 서버로 전송하고,
    침입이 발생된 경우, 상기 제어부는 상기 스피커를 통해 경고음을 출력하고,
    상기 침입 발생 정보를 수신한 사용자가 사용자 단말기를 통해 음성 메세지를 전송하면, 상기 제어부는 상기 음성 메세지를 상기 스피커를 통해 출력하고,
    침입이 발생된 경우, 상기 제어부는 상기 광출력장치를 통해 광을 출력하고,
    상기 제어부는 상기 실내 공간에 변형이 있다고 판단되면, 상기 실내 공간에 구비된 조명들을 턴온시키는 실내 공간 변형 감지 장치.












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