KR20060071646A - 유무선 전송 장치에 의한 무인 감시 및 타격 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 감시 기능인 VMD(Video Motion Detection; 모션 감지 시스템), CCU(Central Control Unit; 중앙 관리 통제) 기능을 DVR(Digital Video Recorder) 장치로 중앙 제어하여 광역에 대한 감시와 이동물체 발견, 위치 파악, 추적으로 실시간 외부 침입에 대한 감시 기능을 향상시켜 유무선 전송 장치에 의해 감시 영상을 공유함으로써 최초 감시로부터 상황 조치에 이르는 일련의 과정을 관리 통제하는 무인 감시 및 타격 제어 시스템에 관한 것이다.

상세하게는 기존의 감시 장비(TOD, 슈미트, CCD, CCTV, 적외선 감시 장비 등)를 카메라와 컨트롤러로 분리하여 이격된 감시지역의 영상을 무선 영상 송수신 장치를 이용 통제실의 모니터로 전송하고, 무선 데이터 송수신 장치를 통해 통제실에서 보낸 컨트롤 신호를 카메라에 전달, 효과적으로 감시 장비를 운용할 수 있다. 통제실로 전송된 영상은 VMD(Video Motion Detection; 모션 감지 시스템)와 CCU(Central Control Unit; 중앙 관리 통제)를 통한 DVR(Digital Video Recorder; 디지털 영상 녹화기) 시스템을 이용, 자동으로 침입 감지 및 추적하게 되고, 자석식 다이오드에 의한 발광 또는 발성에 의해 관측자의 침입사항에 대한 정밀도를 높일 수 있다. 또한 이렇게 관측한 감시지역을 직접적으로 통제하기 위해 인력이나 장력 등의 외부 압력이나 전기 신호에 의해 작동하는 경보 장치 또는 타격 장치를 감시 카메라 폴(pole; 지면에서 지상으로 세우는 기둥)에 장착, 인원의 이동 없이 통제실에서 직접적으로 감시 지역의 상황을 실시간 관리 통제할 수 있다.

본 발명을 적용하게 되면 감시 장비를 통해 원거리의 통제실에서 감시지역의 상황을 알 수 있고, 많은 인원 없이도 감시지역을 효과적으로 통제하여 감시로부터 타격에 이르는 과정이 일원화된다. 따라서 인력 절감과 시간 단축, 비용 절감의 효과를 동시에 얻을 수 있고, 중요한 보안을 요하는 지역, 군부대, 교도소, 핵발전소, 화학공장, 산업지대 등에 광범위하게 운용할 수 있다.

감시 장비, 무선 영상 전송, 무선 데이터 전송, 무선 원격 조종, 무인 타격, 솔레노이드, 관리 통제, VMD, CCU, DVR

Description

유무선 전송 장치에 의한 무인 감시 및 타격 제어 시스템{Unmanned Observation and Shooting Control System by Wireless and Wire Transmission Device}

도 1은 본 발명에 관련하는 무선 영상 및 데이터 송수신 시스템 구성도

도 2는 본 발명에 관련하는 무선 영상 송수신 장치가 장착된 기동 차량에서 통제실로 영상을 전송하는 시스템 구성도

도 3은 본 발명에 관련하는 휴대용 감시 장비의 영상을 무선 영상 송수신 장치를 통해 통제실로 전송하는 시스템 구성도

도 4는 본 발명에 관련하는 무인도 등의 감시 취약지역의 영상을 태양광 전지와 무선 영상 및 데이터 송수신 장치를 이용하여 전송하는 시스템 구성도

도 5는 본 발명에 관련하는 경보 장치 및 타격 장치 구성도

도 6은 본 발명에 관련하는 솔레노이드를 이용한 무인 타격 장치 구성도

도 7은 본 발명에 관련하는 발광다이오드와 자석식 다이오드를 이용한 무인 타격 장치 구성도

본 발명은 감시 장비를 통해 관측된 영상을 자동 감시 기능을 통한 광역의 감시 및 이동물체 발견, 위치 파악 및 추적 시스템으로 실시간 외부 침입에 대한 감시 기능을 향상시키고, 감시지역을 타격 수단을 통해 통제하여 감시에서 조치에 이르는 전 과정을 일원화하는 감시 및 타격 제어 시스템에 관한 것이다. 경계감시의 강화와 인원감축을 위해 감시 장비의 영상을 공유하는 시스템, 관리 통제를 위한 경보 장치 및 타격 장치를 연계한 시스템에 대한 내용이다.

종래에는 인원의 배치가 제한되거나 취약한 곳이 있는 등 경계감시에 많은 어려움이 있었다. 또한 기존의 감시 장비는 대부분 유선 방식이라 영상의 화질이 떨어지고, 지연 전송되는 등의 문제가 있었으며, 문제를 발견했다 하더라도 조치까지의 반응시간이 긴 단점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기의 단점을 보완하고자 상황의 감시로부터 타격에 이르는 모든 과정을 하나의 일관된 시스템에 두어 정확한 분석과 조기판단, 조치시간을 단축하는데 있다. 상세하게는 감시 장비의 동시 다중 공유를 통해 원거리의 통제실에서 상황을 한눈에 볼 수 있도록 하여 무인 타격 장치 등의 관리 통제 시스템을 통한 즉각적인 조치를 가능하게 하는데 있다.

무인 감시 및 타격 제어 시스템은 감시 장비인 TOD(열 영상 관측 장비), 슈미트, CCD, CCTV의 영상 및 음향을 통제실이나 관리소의 모니터로 전송하는 무선 영상 송수신 장치, 카메라 이동과 초점, 거리 등을 제어하기 위한 무선 데이터 송수신 장치, 상황을 직접 보고 즉각적으로 조치하기 위한 경보 장치 및 타격 장치로 구성됨을 특징으로 한다.

보다 상세하게는 도 1과 본 출원인의 실용신안등록 제 0336525호를 참조하면, 상기 무선 영상 송수신 장치는 감시 장비인 TOD, CCD, CCTV의 A/V(영상 및 음향) 신호를 무선 영상 송신기에서 2.4GHz 대역의 ISM(산업, 과학, 의료) Band 주파수의 FM으로 변조하여 전송하고, 무선 영상 수신기에서 A/V의 형태로 변환하여 통제실이나 관리소의 모니터에서 재생하게 된다. 또한 무선 데이터 송수신 장치에서는 카메라 이동과 초점, 거리 등을 조절하기 위해 447MHz 대역의 ISM Band 주파수와 FSK 변조 방식으로 무선 데이터 송신기에서 전송된 컨트롤 신호를 무선 데이터 수신기에서 수신, 카메라를 제어하게 된다. ISM Band 주파수의 경우 전파간섭 가능성이 있고 전송거리가 짧다는 단점이 있으므로 시스템 구축 사정상 넓은 범위의 보안이 강구되거나 장거리 전송이 필요한 경우 전파법에 의한 주파수 할당을 통해 다른 주파수를 사용할 수 있다.

상기 영상 송수신 장치는 영상의 보안에 취약한 단점이 있다. 이러한 영상전송시 보안관련 대비책으로 첫 번째 송수신 장치의 Band 주파수 채널 변경(ISM Band 주파수 2.4GHz 대역의 경우 4개 채널 변경 가능, 또는 정보통신부에 주파수 사용 승인시 고유 주파수 대역에 대한 법적 보호 및 채널 변경 다양화 가능)으로 일차적인 영상 보안 대책의 강구가 가능하고, 두 번째로 강한 방해 주파수를 영상, 음향 신호와 혼합하여 일그러진 영상을 전송하는 장치인 스크램블러(Scrambler)가 있다. 스크램블러는 저 전압, 저 전력으로 사용 가능하고 주파수 변조 방식으로 장비 설치가 용이하며 감시환경(온도, 습도, 먼지 등) 변화에 적응성이 우수하다. 많은 채널을 사용할 수 있는 주파수를 할당받아 사용하면 스크램블러에 의한 보안 효과를 배가할 수 있다.

상기 무선 영상 및 데이터 송수신 장치를 이용하여 동시 다중 영상공유 시스템을 구축할 수 있는데,

도 2를 참조하면, 초동조치시 기동 차량에 감시 장비와 무선 영상 송수신 장치를 장착하여 출동하면 상황 발생 원점의 영상을 실시간 전송하여 반응시간 단축과 정확한 분석이 가능하고, 지역을 이동하면서 영상을 송수신할 수 있으므로 감시범위를 확대시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 개인 휴대 감시 장비의 영상전환 포트를 모니터와 연결하여 2인 이상이 동시에 관측하고, 무선 영상 송수신 장치를 이용하여 통제실 등에 실시간으로 전송함으로써 개인 휴대 감시 장비를 동시 다중 공유, 전문가에 의한 통제가 이뤄지고 오류를 최소화시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 전기가 없는 무인도 등의 감시 취약지역에서 태양광 전지와 무선 영상 및 데이터 송수신 장치를 이용하여 감시지역의 영상과 음향을 전송, 경계의 공백을 해소한다.

이렇듯 감시 장비의 영상을 공유하는 과정에서 VMD(Video Motion Detection; 모션 감지 시스템)와 CCU(Central Control Unit; 중앙 관리 통제)를 통한 DVR(Digital Video Recorder; 디지털 영상 녹화기) 시스템을 적용하게 되면 광역의 감시 및 이동물체 발견, 위치 파악 및 추적이 가능해져 발성이나 발광에 의한 감시의 제어가 쉬워진다. 이 밖에도 CCD, CCTV 카메라를 보강하여 적외선 라이트(IR Light)를 설치하면 렌즈의 조도에 따라 약 800~1,200m를 주간과 같은 감시효과를 얻을 수 있다.

또한 도 5를 참조하면, 인력이나 장력 등의 외부 압력이나 전기 신호에 의해 작동하는 경보 장치 및 타격 장치 등을 카메라가 설치된 장소에 설치하고 원거리의 통제실에서 제어하면 침입자를 효과적으로 타격하고 무력화 시킬 수 있다.

이러한 관리통제 수단의 구체예로 도 6을 참조하면, 접근 통제 구역이나 인원의 이동이 제한되는 절벽 및 암석지대에 설치하는 소중화기(small arms, firearms) 등의 타격 장치에 와이어의 끝을 방아쇠에 연결하고 반대편을 자석식 솔레노이드에 연결하여 원거리에서 보낸 전기신호에 따라 솔레노이드의 자기장에 의해 생긴 물리력이 신축성 없는 와이어를 거쳐 방아쇠에 전달, 방아쇠를 당겨 타격하는 무인 타격 장치가 있다.

또한 직접적인 영상의 공유가 어려울 경우에도 도 7을 참조하면, 무인 타격 장치의 감시 장비를 발광 다이오드와 자석식 다이오드로 대체하여 사용할 수 있다. 자석식 다이오드란 센서의 일종인데 다이오드의 외부침입 시 탈착으로 전기신호를 통해 통제실의 발광 다이오드 경고등이 들어오게 되고 통제실에서는 경고등을 보고 즉각적으로 컨트롤러를 조작하여 타격한다.

본 발명은 무선 영상 송수신 장치를 통해 감시지역의 영상을 공유하고 전기신호에 의해 제어 가능한 경보 장치 또는 타격 장치(자석식 솔레노이드)를 통제실에서 직접적으로 제어함으로써 지속적인 감시 제한구역에 대한 직접적인 통제가 가능한 장점을 가지고 있다. 또한 무선 데이터 송수신기를 이용하여 감시 장비의 카메라를 원격조종, 분산되어 있는 장비 및 인원을 종합적으로 관리함으로써 전문가에 의한 감시 장비의 운용통제로 감시의 질이 향상되고, 조치에 이르는 시간이 단축되며, 인원감축에 따른 비용 절감과 경계 보강 대책이 될 수 있다. 따라서 중요한 보안을 요하는 지역, 핵발전소, 군부대, 교도소, 화학공장, 산업지대 등에 광범위하게 운용할 수 있다.

○ 상황 발생 원점의 최초 상황을 동시 공유 가능

○ 영상의 동시 다중 공유로 조치시간 단축, 정확한 분석, 조기판단 가능

○ VMD(Video Motion Detection; 모션 감지 시스템)와 CCU(Central Control Unit; 중앙 관리 통제) 사용에 따른 이동물체의 발견과 위치 파악 및 추적 가능

○ 적외선 라이트(IR Light) 부착시 주야간 감시효과

○ 기동차량과 개인 휴대 감시 장비 운용에 따른 감시지역의 확대와 융통성 보장

○ 동시 다중 감시기능으로 활용하여 관측 감시결과 오류를 방지

○ 취약지역 위주 배치 운용과 통제실에서의 직접적인 제어에 따른 인원 감축 효과

○ 원거리의 통제실에서 타격함에 따라 즉각적인 조치 가능

○ 감시 장비를 원격 조종함에 따라 전문가에 의한 운용통제로 감시의 질 향상

이상의 본 발명은 바람직한 구체예에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예를 바탕으로 한 본 발명의 기술 사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 본 발명의 발명자 및 출원인에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (10)

1. 감시 장비인 TOD(열 영상 관측 장비), CCD, CCTV의 영상 및 음향을 무선 영상 송수신 장치에 의해 통제실이나 관리소의 모니터로 전송하여 DVR 시스템에 의해 자동 감지 및 추적하고, 감시 장비의 카메라와 컨트롤러를 분리, 통제실에서 무선 데이터 송수신 장치를 통해 원격조종하며, 카메라의 폴(지면에서 지상으로 세우는 기둥)에 무인 타격 장치를 설치, 즉각적으로 타격 가능한 무인 감시 및 타격 제어 시스템
2. 제 1항에 있어서, 무선 영상 송수신 장치를 이용하여 감시 장비인 TOD, CCD, CCTV의 A/V(음향 및 영상) 신호를 무선 영상 송신기에서 FM으로 변조하여 전송, 무선 영상 수신기에서 A/V의 형태로 변환하여 통제실이나 관리소의 모니터에서 볼 수 있는 영상 공유 시스템
3. 제 1항에 있어서 무선 데이터 송수신 장치를 이용, FSK 변조 방식으로 무선 데이터 송신기에서 전송된 컨트롤 신호를 무선 데이터 수신기에서 수신, 카메라 이동과 초점, 거리 등을 조절하는 원격 조종 시스템
4. 제 2항에 있어서, 기동차량에 탑재된 TOD 등의 감시 장비에 무선 영상 송신기를 설치하고 통제실에 무선 영상 수신기를 설치하여 이동하면서 실시간으로 영상을 전송하는 영상 공유 시스템
5. 제 2항에 있어서, 개인 휴대 감시 장비의 영상전환 포트를 관측소에 비치된 모니터로 연결하여 2인 이상이 동시에 관측하고, 무선 영상 송신기를 모니터의 외부출력에 연결, 영상을 통제실로 전송하여 여러 명이 동시에 관측 가능한 동시 다중 감시 시스템
6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 전기가 없는 경계감시 사각지역인 무인도 등에 태양광 전지를 전원으로 하여 TOD, CCD, CCTV 등의 감시 장비를 운용, 감시지역의 영상을 무선 영상 송수신 장치를 통해 원거리의 통제실로 전송하고, 무선 데이터 송수신 장치를 통해 카메라를 원격 조종하는 격오지 감시 시스템
7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 통제실로 전송된 영상을 VMD(Video Motion Detection; 모션 감지 시스템)와 CCU(Central Control Unit; 중앙 관리 통제)를 통한 DVR(Digital Video Recorder; 디지털 영상 녹화기) 시스템을 이용하여 침입 감지 및 추적을 자동으로 하며, 발광 또는 발성에 의해 관측자가 침입을 파악할 수 있는 무인 감시 제어 시스템
8. 제 1항에 있어서, 인력이나 장력 등의 외부 압력이나 전기 신호에 의해 작동하는 경보 장치 및 타격 장치를 카메라와 함께 설치하여 영상 관측 후 유선 또는 무선 데이터 송수신 장치를 이용하여 원거리의 통제실에서 컨트롤러를 제어하면 즉각적으로 조치 가능한 상황 관리 통제 시스템
9. 제 8항에 있어서, 소중화기(small arms, firearms) 등의 방아쇠를 당겨 타격 가능한 타격 장치의 방아쇠에 와이어의 한쪽 끝을 연결하고 반대편은 자석식 솔레노이드에 연결, 원거리에서 보낸 전기신호에 따라 솔레노이드의 자기장에 의해 생긴 물리력으로 와이어를 이동함으로써 방아쇠를 당겨 타격하기 위한 신축성 없는 와이어, 자석식 솔레노이드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무인 타격 장치
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 감시 장비를 대신하여 센서역할을 하는 자석식 다이오드를 설치, 침입이 있을 시 다이오드의 탈착으로 통제실의 발광 다이오드 경고등을 통해 식별하고 통제실에서는 자석식 솔레노이드를 작동함으로써 원거리에서 기존의 타격 장치를 제어하는 무인 타격 장치

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