KR102128020B1 - 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치는 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하고, 상기 경계 장치는 상기 레이더 센서를 통해 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하고, 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 수신함으로써 상기 경계 장치 및 상기 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성한다.

Description

가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치, 시스템 및 방법{GUARD APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR FORMING VIRTUAL GUARD AREA}
본 발명은 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
사람의 접근이 허용되지 않는 경계구역에는 물리적인 울타리(펜스)가 쳐지고, 경계근무를 하거나 CCTV와 같은 감시장치를 설치한다. 또한, 물리적인 울타리 근처에 접근하는 것도 금지되는 경우가 있고, 울타리를 치지 않고 특정 구역에 접근을 금지하여야 하는 경우도 있다. 최근에는 물리적인 울타리를 치지 않고, 감시용 레이저 빔 및 전자기파를 이용하여 가상의 펜스(경계)를 형성하여 외부인의 침입을 감시하는 기술이 이용되고 있다.
이와 관련하여, 선행기술인 한국등록특허 제 10-1507238호는 가상 펜스를 형성하는 레이더 장치를 개시하고 있다.
그러나 물리적인 울타리를 치지 않고 가상의 펜스를 형성하기 위해 감시용 레이저 빔을 이용하는 경우, 레이저 빔의 빛이 먼지, 안개, 비와 같은 환경적인 영향으로 인해 오감지 확률이 높아져 외부 경계 구역에서는 적용이 부적합하다는 단점을 갖는다.
또한, 가상의 펜스를 형성하기 위해 전자기파를 이용하는 경우, 전자기파가 진행하면서 방사상으로 퍼지는 특성을 가지고 있어 본래 경계구역이 아닌 곳까지 경계하게 되어 경계구역이 넓어져 오작동이 발생된다는 문제점을 가지고 있다.
보호하고자 하는 영역의 주위에 복수의 경계 장치를 설치함으로써, 복수의 경계 장치를 이용하여 가상 경계 구간을 형성하는 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 경계 장치가 다른 경계 장치로 신호를 송출하여 다른 경계 장치로부터 반사된 신호를 수신함으로써, 수신한 반사량 데이터에 기초하여 외부인의 침입 여부를 판단하는 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 복수의 가상 경계를 이용하여 복수의 가상 경계 구간을 형성함으로써, 무인 경비 시스템을 구축할 수 있도록 하는 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하고, 상기 경계 장치는 상기 레이더 센서를 통해 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하고, 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 수신함으로써 상기 경계 장치 및 상기 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 경계 장치 각각은 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하고, 상기 복수의 경계 장치는 적어도 제 1 경계 장치, 제 2 경계 장치 및 제 3 경계 장치를 포함하고, 상기 제 1 경계 장치의 레이더 센서는 상기 제 1 경계 장치와 인접하는 상기 제 2 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하고, 상기 제 2 경계 장치의 반사체로부터 상기 반사된 신호를 수신하고, 상기 제 1 경계 장치의 반사체는 상기 제 1 경계 장치와 인접하는 상기 제 3 경계 장치의 레이더 센서로부터 송출된 신호를 수신하고, 상기 제 3 경계 장치의 레이더 센서로 상기 수신된 신호를 반사하고, 상기 제 1 경계 장치, 상기 제 2 경계 장치 및 상기 제 3 경계 장치는 신호를 송수신함으로써 상기 제 1 경계 장치, 상기 제 2 경계 장치 및 상기 제 3 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성하는 경계 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 레이더 센서를 통해 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하는 단계, 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 상기 레이더 센서를 통해 수신하는 단계 및 상기 신호의 송수신에 의해 상기 경계 장치 및 상기 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성하는 단계를 포함하는 가상 경계 형성 방법을 제공할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 보호하고자 하는 영역의 주위에 복수의 경계 장치를 설치함으로써, 복수의 경계 장치를 이용하여 가상 경계 구간을 형성하는 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 경계 장치가 다른 경계 장치로 신호를 송출하여 다른 경계 장치로부터 반사된 신호를 수신함으로써, 수신한 반사량 데이터에 기초하여 외부인의 침입 여부를 판단하는 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 복수의 가상 경계를 이용하여 복수의 가상 경계 구간을 형성함으로써, 무인 경비 시스템을 구축할 수 있도록 하는 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치의 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센서 및 반사체 간의 신호를 송수신하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치 및 다른 경계 장치를 통해 형성된 가상 경계 구간을 도시한 예시적인 도면이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정된 반사량 데이터를 도시한 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치에서 가상 경계 구간을 형성하는 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 경계 장치에서 가상 경계 구간을 형성하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 경계 장치에서 형성된 가상 경계 구간을 도시한 예시적인 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치의 구성도이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치의 외관을 도시한 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치의 구성도이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 경계 장치(100)는 레이더 센서(110), 반사체(120) 및 케이스(130), 제 1 브라켓(140), 제 2 브라켓(150) 및 각도 조절부(160)를 포함할 수 있다.
레이더 센서(110)는 레이더 신호를 송수신할 수 있다.
반사체(120)는 경계 장치(100)와 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사할 수 있다. 다른 경계 장치는 경계 장치(100)와 동일한 구조로 제조될 수 있다. 반사체(120)는, 예를 들어, 적어도 하나의 측면이 제거된 다각 기둥 형태이고, 측면이 제거된 영역을 통해 신호를 수신할 수 있다. 또한, 반사체(120)는, 예를 들어, 적어도 2개의 반사 부재를 포함하고, 적어도 2개의 반사 부재 중 이웃하는 반사 부재는 하나의 모서리를 공유하도록 접합될 수 있다. 또한, 적어도 2개의 반사 부재 중 최외곽에 위치하는 반사 부재는 다른 반사 부재와 공유하지 않는 모서리의 일부 영역이 제거된 형태일 수 있다. 경계 장치(100)와 다른 경계 장치가 경사 구간에 설치된 경우, 경계 장치(100)의 반사체(120)가 다른 경계 장치의 레이더 센서와 대향하도록 반사체(120)를 피치(pitch) 방향으로 각도를 조정해야 할 수 있다. 또한, 이러한 반사체(120)의 각도 조정 범위를 확보하기 위해 모서리의 일부 영역(121)이 제거된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제거된 일부 영역(121)의 형태는 삼각형 또는 부채꼴형 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 가상 경계 구간을 형성하기 위해 경계 장치(100) 및 다른 경계 장치의 설치 시, 레이저 포인터 또는 레이저 거리 측정기 등을 이용하여 경계 장치(100)의 레이더 센서와 다른 경계 장치의 반사체가 마주보도록 설치하고, 레이저 거리 측정기 또는 줄자 등을 이용하여 경계 장치(100)와 다른 경계 장치 간의 거리를 측정할 수 있다.
경계 장치(100)의 수평 방향으로 다른 경계 장치를 고정시킨 후, 경계 장치(100)의 레이더 센서(110)를 수평 방향으로 회전(yaw 방향)시켜 신호가 최대값인 위치를 탐색하고, 신호의 세기가 최대값에 해당하도록 반대 방향으로 회전하며 최대값을 재탐색할 수 있다. 이 때, 신호의 최대값이 기준값 이상인 경우, 경계 장치(100)의 레이더 센서(110)를 수평 방향으로 고정시킬 수 있다.
또한, 다른 경계 장치의 반사체를 수직 방향으로 회전(roll 방향)시켜 신호가 최대값인 위치를 탐색하고, 신호의 세기가 최대값에 해당하도록 반대 방향으로 회전하며 최대값을 재탐색할 수 있다. 이 때, 신호의 최대값이 기준값 이상인 경우, 다른 경계 장치의 반사체를 고정시킬 수 있다.
케이스(130)는 내부에 레이더 센서(110) 및 반사체(120)를 설치할 수 있다. 케이스(130)는 케이스(130)를 구성하는 적어도 한 면이 예를 들어, 경계 장치(100)의 레이더 센서(110)와 다른 경계 장치의 반사체(120) 간의 신호가 잘 통과할 수 있도록 전파 투과 재질로 구성될 수 있다. 또한, 케이스(130)는 내부에 레이더 센서(110) 및 반사체(120)를 별도로 설치하기 위하여 원기둥형태의 제 1 케이스(131) 및 다각 기둥형태의 제 2 케이스(132)로 구성될 수 있다. 전파 투과 재질은 예를 들어, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PBT(Poly Butylene Terephthalate) 등을 포함할 수 있다.
제 1 브라켓(140)은 경계 장치(100)가 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사되는 신호의 양을 조절할 수 있도록 경계 장치(100)의 높이 방향으로 레이더 센서(110)의 각도가 조절되도록 할 수 있다.
제 2 브라켓(150)은 경계 장치(100)의 레이더 센서(110)가 다른 경계 장치의 반사체와 대향할 수 있도록 경계 장치(100)의 수평 방향으로 레이더 센서(110)의 각도가 조절되도록 할 수 있다.
각도 조절부(160)는 경계 장치(100)가 반사체(120)의 뒷면에 설치되어 경계 장치(100)의 높이 방향으로 반사체(120)의 각도가 조절되도록 할 수 있다.
경계 장치(100)는 레이더 센서(110) 및 반사체(120)가 케이스(130)의 높이 방향으로 적층되어 설치되며, 케이스(130)의 복수의 측면 중 전자기파 투과 재질로 구성된 적어도 하나의 측면을 통해 신호를 송수신할 수 있다.
이러한 경계 장치(100)는 레이더 센서(110)를 통해 경계 장치(100)와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하고, 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 수신함으로써 경계 장치(100) 및 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성할 수 있다.
이와 같이, 경계 장치(100)의 레이더 센서(110)와 반사체(120)를 이용하여 가상 경계 구간을 구현함으로써, 레이더 센서(110)에서 송출되는 전자기파의 퍼짐성에도 불구하고 반사체(120)를 통해 직진된 전자기파만이 반사되어 반사량을 측정하게 되므로, 직선 구간의 경계 설정이 이루어질 수 있고, 전자기파가 퍼져 직선 구간 외에 분포된 구역에 침입이 일어나도 레이더 센서(110)에서 이에 대한 감지를 수행하지 않으며, 그에 따라 경보를 발생하지 않게 된다.
구체적으로, 경계 장치(100)의 레이더 센서(110)로부터 방사상으로 퍼지며 진행한 전자기파는 반사체(120)에 도달하여 반사되며, 반사체(120)가 반사하는 전자기파는 레이더 센서(110)를 향해 직진하게 된다. 이 때, 전자기파의 퍼짐성이 나타나지만, 안테나에 도달됨으로써 반사량이 측정되는 전자기파는 직선을 이루며 도달한다.
따라서, 직선 구간에 침입이 일어난 경우, 수신한 신호의 반사량이 현저히 줄어든 레이더 센서(110)에서 가상 경계 구간에 대한 침입이 일어났다고 판단할 수 있다. 그러나 반사체(120)와 레이더 센서(110) 사이의 직선 구간을 벗어난 곳에 위치하는 사람 또는 동물, 사물에 대해서는 전자기파가 존재하여도 레이더 센서(110)에서 수신한 반사량에 영향을 미치지 않아 침입 사건이 없는 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 레이저 빔에 의한 경계와 같이 직선으로 된 가상 경계 구간 외의 자유 구역에 대한 오감지는 발생하지 않게 된다.
도 1a 및 도 1b에서는 도시되지 않았으나, 경계 장치(100)는 레이더 센서(110)로부터 송출된 신호가 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사되어 수신된 신호의 반사량 데이터를 측정하는 측정부를 포함할 수 있으며, 측정부(미도시)는 측정된 반사량 데이터를 침입 감지 서버로 전송할 수 있다. 이 때, 측정된 반사량 데이터에 기초하여 침입 감지 서버에 의해 경계 장치(100) 및 다른 경계 장치 간에 형성된 가상 경계 구간에 대해 외부인의 침입 여부가 판단될 수 있다.
또한, 도 1a 및 도 1b에서는 도시되지 않았으나, 경계 장치(100)는 측정된 반사량 데이터에 기초하여 시청각적인 경고 메시지를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 경계 장치(100)는 레이더 센서(110)를 포함하는 케이스(130)에 조명, 경광등, 사이렌, 발열체 등이 장착될 수 있으며, TCP/IP 통신, RS485 통신, Wi-Fi 통신, 3G, 4G, 5G 통신, 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등을 통해 조명, 경광등, 사이렌 등을 직접 제어하기 위한 접점신호를 출력할 수 있도록 구성될 수 있다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 센서 및 반사체 간의 신호를 송수신하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치 및 다른 경계 장치가 수평 구간에 설치된 경우의 신호를 송수신하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 2a를 참조하면, 경계 장치와 다른 경계 장치가 수평 구간에 설치된 경우, 경계 장치의 레이더 센서(210)와 다른 경계 장치의 반사체(220)의 평면을 평행하도록 하여 반사량이 최대가 되도록 할 수 있다.
이 때, 반사체(220)는 삼각기둥의 한 면을 제거한 형태의 리플렉터(reflector)로서, 수평 구간에서는 반사체(220)와 케이스가 평행(230)하도록 조정될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치 및 다른 경계 장치가 경사 구간에 설치된 경우의 신호를 송수신하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 2b를 참조하면, 경계 장치와 다른 경계 장치가 경사 구간에 설치된 경우, 경계 장치의 레이더 센서(210)의 지향 각도와 다른 경계 장치의 반사체(220)의 지향 각도를 조정함으로써, 각각의 평면이 최대한 평행하도록 하여 반사량이 최대가 되도록 할 수 있다.
이 때, 경계 구간에서 반사체(220)를 피치(pitch) 방향으로 각도를 수동 또는 자동으로 조정할 수 있으며, 반사체(220)와 케이스 간의 상부 간격은 좁게, 하부 간격은 넓게 조정하여 경사 구간에서 반사체(220)와 케이스가 평행(230)하도록 하여, 반사량이 최대가 되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치 및 다른 경계 장치를 통해 형성된 가상 경계 구간을 도시한 예시적인 도면이다. 도 3을 참조하면, 경계 장치(300) 및 다른 경계 장치는 각각 레이더 센서(310, 340) 및 반사체(320, 350)를 포함할 수 있다.
경계 장치(300)가 레이더 센서(310)를 통해 신호를 송출하면, 다른 경계 장치(330)의 반사체(350)가 신호를 반사할 수 있다.
경계 장치(300)는 다른 경계 장치(330)의 반사체(350)로부터 반사된 신호를 수신함으로써 경계 장치(300) 및 다른 경계 장치(330) 간의 가상 경계 구간(360)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 경계 장치(300)와 다른 경계 장치(330) 간에 형성된 가상 경계 구간(360)에 외부인(370)이 침입한 경우, 경계 장치(300)는 레이더 센서(310)로부터 송출된 신호에 대해 다른 경계 장치(330)의 반사체(350)로부터 수신된 신호의 반사량 데이터를 측정할 수 있다.
경계 장치(300)는 측정된 반사량 데이터를 침입 감지 서버로 전송함으로써, 침입 감지 서버에 의해 경계 장치(300) 및 다른 경계 장치(330) 간에 형성된 가상 경계 구간에 대해 외부인의 침입 여부가 판단될 수 있다. 이 때, 침입 감지 서버에 의해 외부인의 침입으로 판단된 경우, 경계 장치(300)는 시청각적인 경고 메시지를 출력할 수 있다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정된 반사량 데이터를 도시한 예시적인 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치와 다른 경계 장치 간의 거리를 도시한 예시적인 도면이다. 도 4a를 참조하면, 경계 장치(400)는 다른 경계 장치(401)의 반사체와의 전후 거리(402)를 탐지할 수 있다. 예를 들어, 경계 장치(400)는 탐지된 다른 경계 장치(401)의 반사체와의 전후 거리(402)가 49.8m(403)로 도출된 경우, 전후 거리(402)가 49.8m(403)에 해당하는 지점에 다른 경계 장치(401)의 반사체가 위치하였음을 그래프 상에 표시할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치가 다른 경계 장치로부터 수신한 반사량 데이터를 표시한 예시적인 도면이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 경계 장치(400)는 레이더 센서를 통해 신호를 송출하고, 다른 경계 장치(401)에 의해 반사된 신호에 대한 반사량 데이터(410)를 측정하여 분산형 그래프에 표시할 수 있다. 분산형 그래프의 x축은 기설정된 시간 단위(예를 들어, 0-100 순으로 일의 단위씩 배열되어 총 단위가 100으로 표현되고, 이는 변경 가능한 값임)로 설정된 시간 영역의 축이며, 현재의 시간은 x축의 값 중 0에 해당하고, x축 상의 값이 커질수록 과거의 값에 해당할 수 있다. 분산형 그래프의 y축은 반사량 값을 나타내며, 0.0, 10,0, ..., 200.0 순으로 십의 단위씩 배열될 수 있다.
예를 들어, x축 상의 값이 '1'이고, 반사량 값이 100.4인 경우, 분산형 그래프의 x축의 '1' 및 y축의 '100.4'가 교차하는 지점에 반사량 값을 표시할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 그래프에 설정된 평시 기준 값을 표시한 예시적인 도면이다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 경계 장치(400)의 레이더 센서와 다른 경계 장치(401)의 반사체 간의 수평 또는 경사 구간에 대한 조정이 완료된 후, 관리자에 의해 평상 상태의 반사량 기준 값이 설정될 수 있다.
평시 기준 값(420)은 직선으로 표시되며, 관리자가 직선으로 표시된 평시 기준 값(420)을 마우스로 조정하거나, 별도의 값을 입력함으로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 평시 기준 값(420)은 관리자에 의해 '100'으로 설정될 수 있다. 또한, 관리자에 의해 평시 기준 값(420)의 사용 유무가 설정될 수 있다.
예를 들어, 평시 기준 값(420)이 '100'이고, 경계 장치(400)가 수신한 반사량 값이 평시 기준 값(420)과 근사치에 해당하는 경우, 현재 가상 경계 구간이 평상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 그래프에 설정된 경고 기준 값을 표시한 예시적인 도면이다. 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 경계 장치(400)의 레이더 센서와 다른 경계 장치(401)의 반사체 간의 수평 또는 경사 구간에 대한 조정이 완료된 후, 관리자에 의해 경고(침입) 상태의 반사량 기준 값이 설정될 수 있다.
경고 기준 값(440)은 직선으로 표시되며, 관리자가 직선으로 표시된 경고 기준 값(440)을 마우스로 조정하거나, 별도의 값을 입력함으로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 경고 기준 값(440)은 관리자에 의해 '68.0'으로 설정될 수 있다. 또한, 관리자에 의해 경고 기준 값(440)의 사용 유무가 설정될 수 있다.
예를 들어, 경계 장치(400)의 레이더 센서와 다른 경계 장치(401)의 반사체 간에 형성된 가상 경계 구간에 사람 또는 사물(430)이 진입하면 반사량 값이 변화하게 되며, 반사량 값(441)이 경고 기준 값(440) 이하로 측정되면, 경계 장치(400)는 가상 경계 구간이 경고 상태인 것으로 판단하여 화면 또는 소리를 통해 경고 알림을 출력할 수 있다.
도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 그래프에 설정된 주의 기준 값을 표시한 예시적인 도면이다. 도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 경계 장치(400)의 레이더 센서와 다른 경계 장치(401)의 반사체 간의 수평 또는 경사 구간에 대한 조정이 완료된 후, 관리자에 의해 주의 상태의 반사량 기준 값이 설정될 수 있다.
주의 기준 값(460)은 직선으로 표시되며, 관리자가 직선으로 표시된 주의 기준 값(460)을 마우스로 조정하거나, 별도의 값을 입력함으로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 주의 기준 값(460)은 관리자에 의해 '80'으로 설정될 수 있다. 또한, 관리자에 의해 주의 기준 값(460)의 사용 유무가 설정될 수 있다.
예를 들어, 경계 장치(400)의 레이더 센서와 다른 경계 장치(401)의 반사체 간에 형성된 가상 경계 구간에 사람 또는 사물(430)이 진입하면 반사량 값이 변화하게 되며, 반사량 값(461)이 주의 기준 값(460) 이하로 측정되면, 경계 장치(400)는 가상 경계 구간이 주의 상태인 것으로 판단하여 화면을 통해 반사량 값에 대한 변화 주의 알림을 출력할 수 있다.
도 4f는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산형 그래프에 설정된 임시 기준 값을 표시한 예시적인 도면이다. 도 4f를 참조하면, 경계 장치(400)의 레이더 센서와 다른 경계 장치(401)의 반사체 간의 수평 또는 경사 구간에 대한 조정이 완료된 후, 관리자에 의해 반사량에 대한 임시 기준 값이 설정될 수 있다.
임시 기준 값(470)은 직선으로 표시되며, 관리자가 직선으로 표시된 임시 기준 값(470)을 마우스로 조정하거나, 별도의 값을 입력함으로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 임시 기준 값(470)은 관리자에 의해 '130'으로 설정될 수 있다. 또한, 관리자에 의해 임시 기준 값(460)의 사용 유무가 설정될 수 있다.
예를 들어, 임시 기준 값(470)은 경계 장치(400)의 설치 또는 경계 장치(400)의 레이더 센서 및 다른 경계 장치(401)의 반사체 간의 각도 조정시 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경계 장치에서 가상 경계 구간을 형성하는 방법의 순서도이다. 도 5에 도시된 경계 장치(100)에서 가상 경계 구간을 형성하는 방법은 도 1a 내지 도 4f에 도시된 실시예에 따른 경계 장치(100)에 의해 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1a 내지 도 4f에 도시된 실시예에 따른 경계 장치(100)에서 가상 경계 구간을 형성하는 방법에도 적용된다.
단계 S510에서 경계 장치(100)는 레이더 센서를 통해 경계 장치(100)와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출할 수 있다.
단계 S520에서 경계 장치(100)는 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 레이더 센서를 통해 수신할 수 있다.
단계 S530에서 경계 장치(100)는 신호의 송수신에 의해 경계 장치 및 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S510 내지 S530은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 경계 장치에서 가상 경계 구간을 형성하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 6을 참조하면, 복수의 경계 장치는 제 1 경계 장치(600), 제 2 경계 장치(610), 제 3 경계 장치(620)를 포함하며, 보호 영역의 주변에 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 이 때, 복수의 경계 장치 각각은 신호를 송수신하는 레이더 센서(601, 611, 621) 및 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체(602, 612, 622)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 경계 장치(600)의 레이더 센서(601)는 제 1 경계 장치(600)와 인접하는 제 2 경계 장치(610)의 반사체(612)로 신호를 송출하고, 제 2 경계 장치(610)의 반사체(612)로부터 반사된 신호를 수신할 수 있다. 또한, 제 1 경계 장치(600)의 반사체(602)는 제 1 경계 장치(600)와 인접하는 제 3 경계 장치(620)의 레이더 센서(621)로부터 송출된 신호를 수신하고, 제 3 경계 장치(620)의 레이더 센서(621)로 수신된 신호를 반사할 수 있다.
이와 같이, 제 1 경계 장치(600), 제 2 경계 장치(610) 및 제 3 경계 장치(620)는 신호를 송수신함으로써 제 1 경계 장치(600), 제 2 경계 장치(610) 및 제 3 경계 장치(620) 간의 가상 경계 구간가 형성됨으로써, 복수의 경계 장치 중 인접하는 경계 장치 사이 각각에 형성된 복수의 가상 경계 구간에 의해 보호 영역을 감싸는 폐루프(closed loop)가 형성될 수 있다. 도 6에서는 3 개의 경계 장치를 이용하여 삼각형 형태의 폐루프가 형성되도록 각 경계 장치를 배치하였지만, 이에 한정되지 않고, 폐루프의 형태는 보호 영역의 전면을 커버할 수 있으면 된다,
도 6에서는 도시되지 않았으나, 복수의 경계 장치 각각은 레이더 센서(601, 611, 621) 및 반사체(602, 612, 622) 이외에도, 측정부 및 판단부를 더 포함할 수 있다.
측정부는 복수의 경계 장치의 각 레이더 센서로부터 송출된 신호에 대해 복수의 경계 장치의 각 반사체로부터 반사되어 수신된 신호의 반사량 데이터를 측정할 수 있다.
판단부는 측정된 반사량 데이터에 기초하여 보호 영역을 감싸는 복수의 가상 경계 구간에 대해 외부인의 침입 여부를 판단할 수 있다.
판단부는 복수의 가상 경계 구간 중 어느 하나의 가상 경계 구간에 대해 외부인이 침입하였다고 판단되는 경우, 외부인이 침입한 가상 경계 구간을 형성하는 인접하는 경계 장치 사이에 외부인이 위치한다고 추정할 수 있다.
즉, 복수의 경계 장치 간에 형성된 복수의 가상 경계 구간을 통해 폐루프 형식으로 보호 영역을 감쌈으로써, 복수의 가상 경계 구간에 대한 외부인의 침입 여부를 판단하고, 외부인의 침입 방지 또는 관리자가 외부인의 침입을 알아차릴 수 있도록 알림을 출력할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 경계 장치에서 형성된 가상 경계 구간을 도시한 예시적인 도면이다. 도 7을 참조하면, 복수의 경계 장치를 보호 영역(700)의 주변에 소정의 간격으로 배치함으로써, 복수의 경계 장치 중 인접하는 경계 장치 사이 각각에 형성된 복수의 가상 경계 구간에 의해 보호 영역(700)을 감싸는 폐루프(closed loop)가 형성됨으로써, 무인 경계 시스템을 구축할 수 있다.
예를 들어, A 장치(711) 및 B 장치(712)의 사이에 외부인이 침입한 경우, 외부인에 의해 신호의 흐름이 방해됨으로써 A 장치(711) 및 B 장치(712) 사이에 형성된 가상 경계 구간이 차단될 수 있다. A 장치(711)는 B 장치(712)의 반사체로부터 반사되어 A 장치(711)의 레이더 센서가 수신한 신호의 세기가 임계치 보다 낮아지게 됨에 따라 경고 알림을 발생시킬 수 있다. 이 때, A 장치(711)는 외부인이 A 장치(711) 및 B 장치(712) 사이에 위치하였음을 추정하고, A 장치(711)의 레이더 센서에서 감지하는 물체의 거리를 검출할 수 있다. 예를 들어, A 장치(711)는 수신된 신호의 세기에 기초하여 A 장치(711)로부터 외부인까지의 거리 R을 검출함으로써, 외부인의 위치를 더욱 정확하게 추정할 수 있다.
도 1a 내지 도 7을 통해 설명된 경계 장치에서 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 외부 장치로 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하는 경계 장치를 통해 가상 경계 구간을 형성하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 1a 내지 도 7을 통해 설명된 경계 장치에서 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 외부 장치로 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하는 경계 장치를 통해 가상 경계 구간을 형성하는 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 레이더 센서
120: 반사체
130: 케이스
131: 제 1 케이스
132: 제 2 케이스
140: 제 1 브라켓
150: 제 2 브라켓
160: 각도 조절부

Claims (20)

  1. 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치에 있어서,
    신호를 송수신하는 레이더 센서 및
    상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체
    를 포함하고,
    상기 경계 장치는 상기 레이더 센서를 통해 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하고, 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 수신함으로써 상기 경계 장치 및 상기 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성하는 것이되,
    상기 반사체는 적어도 2개의 반사 부재를 포함하고, 상기 적어도 2개의 반사 부재 중 이웃하는 반사 부재는 하나의 모서리를 공유하도록 접합되고,
    상기 공유하는 모서리의 길이 방향을 따라 연장되고 상기 반사체의 뒷면에 설치되어 상기 반사체의 각도를 조절하는 각도 조절부를 더 포함하는 것이되,
    상기 경계 장치는 상기 경계 장치의 레이더 센서가 상기 다른 경계 장치의 반사체와 대향할 수 있도록 상기 경계 장치의 수평 방향으로 상기 레이더 센서의 각도를 조절하는 브라켓을 포함하고,
    상기 경계 장치는 상기 브라켓을 이용하여 상기 레이더 센서를 수평 방향으로 회전시켜 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 상기 반사된 신호의 세기가 기준값 이상에 해당하는 위치를 탐색하고, 상기 탐색된 위치에 기초하여 상기 레이더 센서를 수평 방향으로 고정시켜 상기 가상 경계 구간이 폐루프를 형성하도록 하는 것인, 경계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 장치는 상기 레이더 센서 및 상기 반사체를 내부에 설치할 수 있는 케이스를 더 포함하고,
    상기 경계 장치는 상기 케이스의 복수의 측면 중 전자기파 투과 재질로 구성된 적어도 하나의 측면을 통해 상기 신호를 송수신하는 것인, 경계 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이더 센서 및 상기 반사체는 상기 케이스의 높이 방향으로 적층되어 설치되는 것인, 경계 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 장치는 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사되는 신호의 양을 조절할 수 있도록 상기 경계 장치의 높이 방향으로 상기 레이더 센서의 각도를 조절하는 제 1 브라켓을 포함하는 것인, 경계 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사체는 적어도 하나의 측면이 제거된 다각 기둥 형태이고, 상기 측면이 제거된 영역을 통해 상기 신호를 수신하도록 구성되는 것인, 경계 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 반사 부재 중 최외곽에 위치하는 반사 부재는 다른 반사 부재와 공유하지 않는 모서리의 일부 영역이 제거된 형태인 것인, 경계 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 경계 장치는 상기 레이더 센서로부터 송출된 신호에 대해 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사되어 수신된 신호의 반사량 데이터를 측정하는 측정부
    를 더 포함하는 것인, 경계 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 측정부는 상기 측정된 반사량 데이터를 침입 감지 서버로 전송하는 것인, 경계 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 측정된 반사량 데이터에 기초하여 상기 침입 감지 서버에 의해 상기 경계 장치 및 상기 다른 경계 장치 간에 형성된 가상 경계 구간에 대해 외부인의 침입 여부가 판단되는 것인, 경계 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 경계 장치는 상기 측정된 반사량 데이터에 기초하여 시각 또는 청각적인 경고 메시지를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것인, 경계 장치.
  14. 가상 경계 구간을 형성하는 복수의 경계 장치를 포함하는 경계 시스템에 있어서,
    상기 복수의 경계 장치 각각은 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 인접하는 다른 경계 장치의 레이더 센서로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하고,
    상기 복수의 경계 장치는 적어도 제 1 경계 장치, 제 2 경계 장치 및 제 3 경계 장치를 포함하고,
    상기 제 1 경계 장치의 레이더 센서는 상기 제 1 경계 장치와 인접하는 상기 제 2 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하고, 상기 제 2 경계 장치의 반사체로부터 상기 반사된 신호를 수신하고,
    상기 제 1 경계 장치의 반사체는 상기 제 1 경계 장치와 인접하는 상기 제 3 경계 장치의 레이더 센서로부터 송출된 신호를 수신하고, 상기 제 3 경계 장치의 레이더 센서로 상기 수신된 신호를 반사하고,
    상기 제 1 경계 장치, 상기 제 2 경계 장치 및 상기 제 3 경계 장치는 신호를 송수신함으로써 상기 제 1 경계 장치, 상기 제 2 경계 장치 및 상기 제 3 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성하는 것이되,
    상기 반사체는 적어도 2개의 반사 부재를 포함하고, 상기 적어도 2개의 반사 부재 중 이웃하는 반사 부재는 하나의 모서리를 공유하도록 접합되고,
    상기 공유하는 모서리의 길이 방향을 따라 연장되고 상기 반사체의 뒷면에 설치된 각도 조절부에 의해 상기 반사체의 각도가 조절되는 것이되,
    상기 제 1 경계 장치는 상기 제 1 경계 장치의 레이더 센서가 상기 제 2 경계 장치의 반사체와 대향할 수 있도록 상기 제 1 경계 장치의 수평 방향으로 상기 레이더 센서의 각도를 조절하는 브라켓을 포함하고,
    상기 제 1 경계 장치는 상기 브라켓을 이용하여 상기 레이더 센서를 수평 방향으로 회전시켜 상기 제 2 경계 장치의 반사체로부터 상기 반사된 신호의 세기가 기준값 이상에 해당하는 위치를 탐색하고, 상기 탐색된 위치에 기초하여 상기 레이더 센서를 수평 방향으로 고정시켜 상기 가상 경계 구간이 폐루프를 형성하도록 하는 것인, 경계 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 경계 장치는 보호 영역의 주변에 소정의 간격으로 배치되는 것인, 경계 시스템.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 경계 장치는 각 레이더 센서로부터 송출된 신호에 대해 상기 복수의 경계 장치의 각 반사체로부터 반사되어 수신된 신호의 반사량 데이터를 측정하는 측정부
    를 더 포함하는 것인, 경계 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정된 반사량 데이터에 기초하여 상기 보호 영역을 감싸는 상기 복수의 가상 경계 구간에 대해 외부인의 침입 여부를 판단하는 판단부를 더 포함하는 것인, 경계 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 판단부는 상기 복수의 가상 경계 구간 중 어느 하나의 가상 경계 구간에 대해 외부인이 침입하였다고 판단되는 경우, 상기 외부인이 침입한 가상 경계 구간을 형성하는 인접하는 경계 장치 사이에 상기 외부인이 위치한다고 추정하는 것인, 경계 시스템.
  20. 신호를 송수신하는 레이더 센서 및 외부 장치로부터 출력된 신호를 반사하는 반사체를 포함하는 경계 장치를 통해 가상 경계 구간을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 레이더 센서를 통해 상기 경계 장치와 인접하는 다른 경계 장치의 반사체로 신호를 송출하는 단계;
    상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 반사된 신호를 상기 레이더 센서를 통해 수신하는 단계; 및
    상기 신호의 송수신에 의해 상기 경계 장치 및 상기 다른 경계 장치 간의 가상 경계 구간을 형성하는 단계
    를 포함하는 것이되,
    상기 반사체는 적어도 2개의 반사 부재를 포함하고, 상기 적어도 2개의 반사 부재 중 이웃하는 반사 부재는 하나의 모서리를 공유하도록 접합되고,
    상기 공유하는 모서리의 길이 방향을 따라 연장되고 상기 반사체의 뒷면에 설치된 각도 조절부에 의해 상기 반사체의 각도가 조절되는 것이되,
    상기 경계 장치는 상기 경계 장치의 레이더 센서가 상기 다른 경계 장치의 반사체와 대향할 수 있도록 상기 경계 장치의 수평 방향으로 상기 레이더 센서의 각도를 조절하는 브라켓을 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 브라켓을 이용하여 상기 레이더 센서를 수평 방향으로 회전시켜 상기 다른 경계 장치의 반사체로부터 상기 반사된 신호의 세기가 기준값 이상에 해당하는 위치를 탐색하는 단계; 및
    상기 탐색된 위치에 기초하여 상기 레이더 센서를 수평 방향으로 고정시켜 상기 가상 경계 구간이 폐루프를 형성하도록 단계를 더 포함하는 것인, 가상 경계 형성 방법.
KR1020180077718A 2018-07-04 2018-07-04 가상 경계 구간을 형성하는 경계 장치, 시스템 및 방법 KR102128020B1 (ko)

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