KR20060081673A - Security robot system for wide area based of sensor/network and method thereof - Google Patents
Security robot system for wide area based of sensor/network and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20060081673A KR20060081673A KR1020060047043A KR20060047043A KR20060081673A KR 20060081673 A KR20060081673 A KR 20060081673A KR 1020060047043 A KR1020060047043 A KR 1020060047043A KR 20060047043 A KR20060047043 A KR 20060047043A KR 20060081673 A KR20060081673 A KR 20060081673A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- robot
- intruder
- area
- security
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
- B25J11/002—Manipulators for defensive or military tasks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/006—Controls for manipulators by means of a wireless system for controlling one or several manipulators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 센서 네트워크를 기반으로 하여 광범위하고 침입상황에 신속하게 대응하는 방범 로봇 시스템 및 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 센서 네트워크 기반의 광범위 방범 시스템은 인체 감지 센서를 통해 침입자를 감지하면 침입자의 위치를 RF신호로 송신하는 다수의 센서 노드와, 침입자의 위치를 수신하면 침입자의 위치로 이동하여 장착된 카메라를 통해 침입자를 촬영하거나 침입자에게 무단 침입에 대한 경고를 수행하는 다수의 방범 로봇으로 구성된다. 이와 같은 구성을 통해 각 방범 로봇은 센서노드로부터 담당 영역의 위치 정보를 수신하여 각 담당 영역의 적정 위치에서 대기하며, 광범위 방범 지역내 외부 침입자 발생 시 센서노드를 통해 침입자의 위치 정보를 수신 받아 상기 침입자의 위치로 이동한 후, 침입자에 대한 촬영 및 경고 등의 방범 역할을 수행하도록 함으로써, 다수의 무인 카메라 대신에 소수의 방범 로봇을 이용한 광범위한 영역에 대한 보다 보안성 높은 방범수행을 실현할 수 있으며, 적응적 로봇 배치 방법을 통해 침입자 발생 상황에 대한 보다 신속한 대응이 가능하게 된다.The present invention relates to a security robot system and method that responds quickly to a wide range of intrusion situations based on a sensor network. That is, the sensor network-based wide-range security system according to the present invention detects an intruder through a human body sensor, and detects the intruder's location as an RF signal, and when the intruder receives the location, moves to the intruder's location. It consists of a number of security robots that shoot intruders through cameras or warn intruders against unauthorized intrusions. Through such a configuration, each security robot receives the location information of the area in charge from the sensor node and waits at the proper location of each area in charge. When an external intruder occurs in a wide range of crime areas, the security robot receives the location information of the intruder through the sensor node. After moving to the intruder's location, it is possible to perform a security role such as shooting and warning to the intruder, thereby realizing more secure crime performance in a wide range of areas using a few security robots instead of a large number of unmanned cameras. The adaptive robot placement method allows for quicker response to intruder occurrences.
방범 로봇, 신속한 대응, 광범위, 센서 네트워크, 적응적 배치 Security Robots, Fast Response, Wide Range, Sensor Networks, Adaptive Deployment
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 네트워크 기반의 광범위 방범 로봇 시스템의 개념을 도시한 도면,1 is a view showing the concept of a sensor network-based wide-range security robot system according to an embodiment of the present invention,
도 2는 상기 도 1에 도시된 방범 로봇의 상세 블록 구성도,2 is a detailed block diagram of a security robot shown in FIG. 1;
도 3은 상기 도 1에 도시된 센서 노드의 상세 블록 구성도,3 is a detailed block diagram of a sensor node shown in FIG. 1;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드에서의 라우팅 경로 설정 개념을 도시한 도면,4 is a diagram illustrating a routing path establishment concept in a sensor node according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드에서의 적응적 로봇 배치 방법에 관한 개념을 도시한 도면,5 is a view showing a concept of an adaptive robot positioning method in a sensor node according to an embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적응적 로봇 배치 과정에 대한 개념을 도시한 도면,6 is a view illustrating a concept of an adaptive robot positioning process according to an embodiment of the present invention;
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>
200 : 방범 로봇 210 : 주행부200: security robot 210: driving unit
220 : 자기위치 인식부 230 : 장애물 감지부220: magnetic position recognition unit 230: obstacle detection unit
240 : 침입자 촬영부 240 : 침입자 촬영용 카메라 240: intruder photographing unit 240: intruder photographing camera
250 : 침입자 경고부 260 : RF 통신부250: intruder warning unit 260: RF communication unit
270 : 제어부 100 : 센서 노드270
110 : 인체 감지 센서부 120 : RF 통신부110: human body sensor 120: RF communication unit
130 : 라우팅 경로 설정 모듈 140 : 로봇 배치 모듈130: routing path setting module 140: robot layout module
150 : 제어부150: control unit
본 발명은 방범 로봇 시스템으로서, 특히 센서 네트워크를 기반으로 하여 광범위하고 침입상황에 신속하게 대응하는 방범 로봇 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a security robot system, and more particularly, to a security robot system and method for rapidly responding to a wide range of intrusion situations based on a sensor network.
일반적으로 전통적인 방범 시스템은 다수의 무인 카메라 및 인체 감지 시스템을 통해 침입자를 감지하고 카메라를 통해 침입자의 모습을 촬영하여 저장하거나 해당 보안 업체에게 침입상황을 알려 보안 요원이 출동하는 방식이다.Traditional security systems typically use multiple unmanned cameras and human body detection systems to detect intruders, capture and store intruders through cameras, or alert security personnel to intruders to alert security personnel.
그러나, 위와 같은 종래 방범 시스템은 다수의 무인 카메라 설치로 인한 경비가 많이 들고 카메라의 이동성 부재로 인해 촬영 영역이 제한적이며, 보안 요원이 출동하는데 시간이 걸리는 문제점이 있었다. However, the conventional security system as described above has a problem in that a large number of expenses due to the installation of a plurality of unmanned cameras and a limited shooting area due to the lack of mobility of the camera, the security personnel take time to dispatch.
이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 다른 방범 시스템으로 방범 로봇을 이용한 방범 시스템이 제안되어 있는데, 방범 로봇을 이용한 방범 시스템에서는 방범 로봇이 설정된 상황에 따라 방범 영역을 이동하면서 침입자를 감지하면 카메라로 촬영하거나, 침입 사실을 관계자에게 알리거나, 침입자를 포획하는 일을 행하도록 하는 방식이다.In order to solve this problem, a security system using a security robot has been proposed as another conventional security system. In the security system using a security robot, when a security robot detects an intruder while moving the security area according to a set situation, a camera or For example, it is a way to inform the parties about the intrusion or to capture the intruder.
그러나, 위 방범 로봇을 이용한 종래 방범 시스템 또한 침입자가 방범 로봇을 피해 이동하면 로봇이 침입자를 감지하지 못하게 되고, 로봇의 지속적인 움직임으로 인한 전력 소비가 큰 문제점이 있었으며, 로봇이 이동하며 침입자를 감지하는 방식은 광범위한 영역에는 적합하지 않은 문제점이 있었다. However, the conventional security system using the above-mentioned security robot also has a problem that the robot does not detect the intruder when the intruder moves away from the security robot, power consumption due to the continuous movement of the robot, the robot moves to detect the intruder The method had a problem that was not suitable for a wide range of areas.
또한 광범위한 영역에 다수의 로봇을 이용한다 하더라도 상황에 신속하게 대응하기 위한 다수의 로봇의 배치 및 제어 방법에 대한 기술이 현재까지는 제대로 구현되어 있지 않다. 기본적으로 중앙 서버를 두어서 중앙 서버가 로봇의 수에 따라 적응적으로 로봇을 배치 및 제어하는 방법이 있지만, 이는 고가의 중앙 서버를 필요로 하여 비용이 비싸고, 방범 시스템이 중앙의 중앙 서버에 의존함으로써 확장성이 떨어져 광범위한 영역에는 적용하기 어렵다. 따라서, 중앙 서버를 사용하지 않고, 분산 시스템의 형태로 상황에 신속하게 대응하기 위한 다수의 로봇의 배치 및 제어 방법에 대한 기술이 현재까지는 제대로 구현되어 있지 않아 광범위한 영역에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, even if a large number of robots are used in a wide range of areas, a technique for arranging and controlling a plurality of robots to respond quickly to a situation is not properly implemented until now. Basically, there is a method in which the central server is arranged and controlled by the central server adaptively according to the number of robots, but this requires an expensive central server, which is expensive, and the security system depends on the central central server. As a result, it is difficult to apply to a wide range of areas because of its extensibility. Therefore, a technique for arranging and controlling a plurality of robots for quickly responding to a situation in the form of a distributed system without using a central server has not been properly implemented until now, and thus it is difficult to apply to a wide range of areas.
따라서, 본 발명의 목적은 센서 네트워크를 기반으로 하여 광범위하고 침입상황에 신속하게 대응할 수 있는 방범 로봇 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a security robot system and method capable of quickly responding to a wide range of intrusion situations based on the sensor network.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 센서 네트워크 기반의 광범위 방범 로봇 시스템으로서, 상기 로봇 시스템의 광범위 방범 지역내 자신이 담당하게될 영 역의 위치를 요청하는 메시지를 RF 신호로 송신하며, 침입자의 위치 정보를 수신하면 해당 침입자의 위치로 이동하여 상기 침입자를 카메라로 촬영하거나 경고를 수행하는 다수의 방범 로봇과, 상기 방범 로봇들로부터 전송된 담당영역 위치정보 요청 메시지를 수신하여 해당 로봇의 담당 영역을 결정해 그 정보를 RF 신호로 해당 로봇에게 송신하며, 인체 감지 센서를 통해 상기 광범위 방범 영역내 침입자 발생 여부를 감지하고, 침입자 발생 시 해당 영역내 방범 로봇에게 상기 침입자의 위치 정보를 RF 신호로 송신하는 센서 노드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor network-based wide-range security robot system, and transmits a message requesting the location of the area to be in charge in the wide-range crime prevention area of the robot system as an RF signal, When receiving the location information of a plurality of security robots to move to the location of the intruder to shoot the camera or warn the intruder, and receiving the area information request message sent from the security robots responsible for the robot Determines the area and transmits the information to the robot as an RF signal, detects whether an intruder occurs in the wide-range crime prevention area through a human body sensor, and when the intruder occurs, sends the RF signal to the security robot in the area. And a sensor node for transmitting to.
또한 본 발명은 다수의 센서 노드와 방범 로봇을 포함하는 센서 네트워크 기반의 광범위 방범 로봇 시스템에서 방범 수행방법으로서, (a)상기 다수의 방범 로봇으로부터 상기 광범위 방범 영역내 자신이 담당할 영역의 위치정보 요구를 수신하는 단계와, (b)상기 광범위 방범 영역을 각 로봇이 담당할 소 영역으로 상기 방범 로봇의 수에 따라 적응적으로 나누는 단계와, (c)상기 센서 노드와 로봇간 RF 통신을 통해 상기 광범위 방범 영역내 다수의 로봇에게 각 로봇의 담당 영역 위치정보를 송신시켜, 담당 영역내 적정 위치에 대기시키는 단계와, (d)상기 광범위 방범 영역내 외부 침입자 발생 시 상기 센서노드를 통해 외부 침입자가 발생한 해당 담당영역의 로봇에게 침입자에 대한 위치정보를 송신시키는 단계와, (e)상기 외부 침입자가 발생한 해당 담당영역의 로봇이 상기 센서노드를 통해 수신한 침입자 위치정보에 따라 상기 침입자의 위치로 이동한 후, 침입자에 대한 촬영을 수행하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is a method for performing a security in a sensor network-based wide-range security robot system comprising a plurality of sensor nodes and a security robot, (a) location information of the area to be in charge in the wide-range security area from the plurality of security robots; Receiving a request, (b) adaptively dividing the wide-range crime prevention area into small areas to be in charge of each robot according to the number of the crime prevention robots, and (c) through RF communication between the sensor node and the robot. Transmitting the location information of each area of the robot to a plurality of robots in the wide-range crime prevention area and waiting at an appropriate position in the charge area; and (d) an external intruder through the sensor node when an external intruder occurs in the wide-range crime prevention area. Transmitting the location information of the intruder to the robot in the area in which the attack occurred; The inverse of the robot according to the intruder location information received through the sensor node, go to the location of the intruder, it characterized in that it comprises the step of controlling to perform a recording of the intruder.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 센서 네트워크 기반의 신속하게 대응하는 광범위 방범 로봇 시스템의 개념을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a concept of a wide-range anti-theft robot system based on a sensor network according to an embodiment of the present invention.
상기 도 1을 참조하면, 센서 네트워크 기반의 신속하게 대응하는 광범위 방범 로봇 시스템은 센서 노드(100), 방범 로봇(200)으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, a sensor network-based quick response wide-range security robot system includes a
센서 노드(100)는 인체 감지 센서를 통해 침입자를 감지(a)하면 침입자의 위치 정보를 RF 신호로 방범 로봇(200)에게 송신한다. 센서 노드(100)가 침입자의 위치 정보를 방범 로봇(200)에게 RF신호를 통해 바로 전달할 수 없으면 이웃한 센서 노드(101)에게 RF신호를 송신(b)하는 과정을 반복하여 방범 로봇(200)에게 침입자의 위치 정보를 전달하는 멀티홉 방식을 따른다. 멀티 홉 방식에 있어서, 이미 설정된 라우팅 경로를 따라서 침입자의 위치 정보를 RF 신호로 전송하게 된다. 방범 로봇(200)이 침입자의 위치 정보를 수신하면 침입자의 위치로 이동(c)하여 장착된 카메라를 통해 침입자를 촬영하거나 침입자에게 경고를 수행하여 방범 역할을 하게된다. When the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 도 1에 도시된 방범 로봇의 상세 블록 구성도이다.2 is a detailed block diagram of the security robot shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
이하 상기 도 2를 참조하면, 방범 로봇(200)은 로봇의 몸체를 이동하기 위한 주행부(210)와, 자신의 현재 위치를 인식하기 위한 자기위치 인식부(220)와, 이동 경로상의 장애물을 감지하기 위한 장애물감지부(230)와, 침입자를 촬영하기 위한 카메라(241)를 구비한 침입자 촬영부(240), 침입자를 잡기 위한 침입자 경고부(250)와, 자신의 담당 영역 요청 메시지를 송신하고 침입자의 위치 메시지 및 자신의 담당 영역 메시지를 수신하기 위한 RF통신부(260)와, RF통신부(260)로부터 전달된 메시지에 따라 위치 이동 및 방범 활동을 행할 수 있도록 상기 각 부를 제어하는 제어부(270)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the
동작을 살펴보면, 방범 로봇은 자신이 방범 시스템에 가입하게 되면 RF통신부(260)를 통해 광범위 방범 영역내 자신의 담당할 담당 영역에 대한 위치정보 요청 메시지를 송신한다. RF통신부(260)를 통해 담당 영역의 위치 정보나 침입자의 위치 정보를 수신하면 주행부(210)를 통해 목표 위치로 이동하게 된다. 이동과정에는 자기위치 인식부(220)를 통해 자기 위치를 계속 확인하며 이동하게 되고, 장애물감지부(230)을 통해 장애물을 피하며 이동하게 된다. 침입자의 위치로 이동한 상황이라면 침입자 촬영부(240)를 통해 침입자를 감지하고 촬영하며 침입자 경고부(250)를 통해 침입자에게 경고를 수행한다. Looking at the operation, when the security robot subscribes to the security system, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 도 1에 도시된 센서 노드의 상세 블록 구성도이다. 3 is a detailed block diagram of the sensor node shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 센서 노드(100)는 인체 감지 센서를 통해 침입자를 감지하는 인체 감지 센서부(110)와, 침입자의 위치 정보나 로봇의 담당 영역 위치 정보를 멀티 홉(Multi hop) 방식으로 전송하는데 있어서 RF신호를 송수신하기 위한 RF통신부(120)와, 메시지를 멀티 홉 방식으로 전송하는데 있어서 필요한 라우팅 경로 설정을 담당하는 라우팅경로설정모듈(130)과, 로봇의 담당 영역 위치 정보 요청 에 대해 광범위 방범 영역내 각 로봇의 담당 영역을 결정해 주는 로봇배치모듈(140)과, 인체 감지 센서부(110)에서 감지한 침입자 감지 및 RF통신부(120)로부터 전달된 메시지에 따라 상기 각 부를 제어하는 제어부(150)를 구비한다.Referring to FIG. 3, the
동작을 살펴보면, 센서 노드(100)는 인체 감지 센서부(110)를 통해 침입자를 감지하면 RF통신부(120)를 통해 침입자의 위치를 멀티 홉 방식으로 방범 로봇(200)에게 전송한다. 멀티 홉 방식으로 전송하는데 있어서 이미 설정된 라우팅 경로 정보를 라우팅 경로 설정 모듈(130)을 통해 알게 된다. 센서 노드(100)는 RF통신부(120)를 통해서 방범 로봇(200)의 담당영역 위치 요청 메시지를 수신하면 로봇 배치 모듈(140)을 통해 해당 로봇의 담당 영역 위치를 결정한다. 위 라우팅 경로 설정과 로봇의 담당 영역 위치 결정에 대해서는 이후, 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Referring to the operation, when the
즉, 센서 노드가 침입자의 위치 정보를 로봇에게 RF신호를 통해 바로 전달할 수 없으면, 센서들 간에 이웃한 센서 노드로 RF신호를 송신하는 과정을 반복하여 로봇에게 침입자의 위치 정보를 전달하는 멀티 홉 방식을 따른다. 멀티 홉 방식에서는 라우팅 경로 설정이 필요하게 되고 이를 위해 센서 노드에 라우팅 경로 설정 모듈을 두고 이 일을 처리한다. 라우팅 경로 설정 모듈은 자신에게서 가장 가까운 로봇으로 데이터를 전송 할 수 있는 라우팅 경로를 설정한다. 로봇이 침입 상황에 신속하게 대응하기 위해서는 전체 방범 영역에 각각의 로봇이 담당할 영역을 나누어 로봇은 자신의 영역의 가운데 지점 등과 같이 적정한 위치에서 대기하게 된다. 이때 로봇이 담당할 영역을 적응적으로 나누기 위해 로봇 배치 알고리즘이 필요하 게 되고, 이를 위해 센서 노드에 로봇 배치 모듈을 두고 이 일을 처리한다. 로봇 배치 모듈은 자신이 속한 영역의 크기와 주위의 인접한 영역의 크기를 비교하여 가장 큰 영역을 분할하여 해당 로봇의 영역으로 결정한다.In other words, if the sensor node cannot directly transmit the intruder's position information to the robot through the RF signal, the multi-hop method transmits the intruder's position information to the robot by repeating the process of transmitting the RF signal to neighboring sensor nodes between the sensors. Follow. In the multi-hop method, routing routing needs to be set up. To do this, a routing routing module is installed at the sensor node. Routing path setting module sets routing path that can transmit data to the robot closest to it. In order for the robot to respond quickly to the intrusion situation, the robot is divided into the entire crime prevention area and the robot waits at an appropriate position such as the center point of its own area. At this time, the robot layout algorithm is needed to adaptively divide the area to be in charge of the robot. For this purpose, the robot layout module is placed in the sensor node to handle this task. The robot layout module compares the size of the area to which it belongs with the size of the adjacent area to determine the area of the robot by dividing the largest area.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드에서의 라우팅 경로 설정 개념을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a routing path establishment concept in a sensor node according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 각 센서 노드(100)의 라우팅 경로는 자신의 이웃 노드들 중에서 방범 로봇(200)에 가장 가까이 위치한 이웃 노드로 설정한다. 방범 로봇(200)으로부터 가장 가까이 있는 센서 노드(100')가 다른 모든 센서 노드(100)로부터 멀티 홉 방식으로 메시지를 전달받아 최종적으로 방범 로봇(200)에게 메시지를 전송한다.Referring to FIG. 4, the routing path of each
라우팅 경로 설정은 방범 로봇(200)이 담당 영역별 자신의 대기 위치로 이동하여 대기 상태가 될 때 이루어진다. 자신의 대기 위치로 이동하여 대기 상태가 된 방범 로봇(200)은 자신에게서 가장 가까운 센서 노드에게 라우팅 경로 재설정 요청 메시지를 RF신호로 송신한다. 이를 수신한 방범 로봇(200)에게서 가장 가까운 센서 노드(100)는 라우팅 경로 재설정 메시지를 플러딩(flooding)한다. Routing path setting is made when the
라우팅 경로 재설정 메시지를 받은 센서 노드(100)들은 자신의 라우팅경로설정모듈(130)을 통해 자신의 라우팅 경로를 라우팅 경로 재설정 메시지를 보낸 노드로 설정한다. 이때 라우팅 경로 재설정 메시지를 플러딩(flooding)을 하여 전달하였기 때문에 하나의 센서 노드(sensor node)가 다수의 라우팅 경로 재설정 메시지를 수신하면 가장 먼저 수신된 메시지를 보낸 노드를 라우팅 경로로 설정한다. 이 런 방식으로 라우팅 경로를 설정하면 라우팅 경로 재설정 메시지가 플러딩(flooding)된 경로의 역 방향으로 라우팅 경로가 설정되어 도 4와 같은 라우팅 트리(routing tree)가 형성된다.The
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 센서노드에서의 적응적 로봇 배치 방법에 관한 개념을 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a concept of an adaptive robot placement method in a sensor node according to an embodiment of the present invention.
상기 도 5를 참조하면, 침입 상황에 빠른 대응이 가능하도록 로봇을 배치하기 위해 본 발명에서 제안하는 방법은, 전체 방범 영역의 크기와 방범 로봇의 수에 따라 전체 영역을 각각의 로봇이 담당할 영역(직사각형 모양)으로 상기 도 5에서 보여지는 바와 같이 로봇수에 따라 적응적으로 나누고, 각 영역마다 그 영역을 담당하는 방범 로봇이 그 영역의 적정한 위치에서 대기하도록 하는 방법이다. 방범 로봇이 자신이 담당할 영역의 가운데 지점에 대기함으로써 자신이 담당할 영역에서 발생하는 침입 상황에 빠르게 대응할 수 있고, 전체 방범 영역에서 각각의 로봇이 담당해야 할 영역을 로봇수에 따라 적응적으로 나눔으로써 전체 방범 영역에서 발생하는 침입 상황에 빠르게 대응할 수 있다.Referring to FIG. 5, the method proposed by the present invention for arranging a robot so as to quickly respond to an intrusion situation may include an area in which each robot is in charge of the entire area according to the size of the entire crime prevention area and the number of crime prevention robots. It is a method of adaptively dividing according to the number of robots as shown in FIG. 5 in the shape of a rectangle, and allowing a security robot in charge of each area to wait at an appropriate position of the area. Security robots can respond quickly to intrusions in their areas by waiting in the center of their area, and adaptively adapt the area that each robot should take care of in the entire area. By sharing, you can quickly respond to intrusions that occur in the entire security area.
방범 시스템의 초기 상태에서 방범 로봇(200)이 최초로 시스템에 가입하면 그 방범 로봇은 방범 시스템 전체 영역의 가운데 위치를 자신의 대기 위치로 하고 방범 시스템의 전체 영역을 자신의 담당 영역으로 한다. 이 후에 추가로 가입되는 방범 로봇(200)은 현재 분할된 담당영역 중에서 가장 큰 영역을 재분할하여 그 중 한 영역을 자신이 담당할 영역으로 한다. 방범 로봇(200)의 담당 영역을 결정하기 위해 각 영역의 가운데 지점에 있는 센서 노드(100)를 그 영역을 담당하고 있는 헤 더 노드(100')라 하고 이 헤더 노드(100')의 로봇배치모듈(140)을 통해 방범 로봇(200)의 담당 영역을 결정하게 된다. When the
로봇배치모듈(140)은 로봇의 담당 영역을 결정하기 위해 자신이 속한 영역의 크기와 인접한 영역의 크기 및 인접한 영역을 담당하는 헤더 노드들의 위치 정보를 설정 및 저장한다. 이는 헤더 노드가 자신의 영역이 분할 될 때마다 자신의 영역에서 분할되어 새로 생성된 두 영역을 각각 담당하는 두 헤더 노드에게 인접 영역의 크기 정보 및 인접 영역을 담당하는 헤더들의 위치 정보를 저장해 줌으로써 이루어진다. The
이하 도 6을 참조하면서 방범 로봇이 추가되어 자신의 담당 영역을 찾아가는 과정과 센서노드의 로봇 배치 모듈(140)을 통해 추가된 방범 로봇의 담당 영역을 결정하는 과정을 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 6, a process of finding a security area by adding a security robot and determining a area of a security robot added through the
상기 도 6을 참조하면, 추가된 방범 로봇(200')이 광범위 방범 영역내 자신이 담당하게될 담당 영역에 대한 위치 요청 메시지를 자신에게서 가장 가까운 센서 노드(101)에게 송신(a)하면 메시지를 수신한 센서 노드(101)는 자신이 속한 영역을 담당하고 있는 헤더 노드(100')에게 로봇의 담당영역 위치 정보 요청 메시지를 멀티홉 방식으로 전달(b)한다. Referring to FIG. 6, when the added
그러면 담당영역 위치 요청 메시지를 수신한 헤더 노드(100')는 자신의 로봇배치모듈(140)을 통해 해당 로봇의 담당 영역을 결정한다. 헤더 노드(100')의 로봇배치모듈(140)은 자신이 담당하는 영역의 크기와 인접한 이웃 영역의 크기 정보를 알고 있어 그 중에서 가장 큰 영역을 찾는다. 이때 만약 자신의 영역이 가장 큰 영 역이라면 자신의 영역을 분할하여 그 중 한 영역을 해당 로봇의 담당 영역으로 결정한다. 그러나 이와 달리 이웃 영역 중에 더 큰 영역이 있다면 그 영역을 담당하는 헤더 노드에게 로봇별 담당영역 위치 요청 메시지를 전달하고 이를 수신한 헤더 노드가 자신의 로봇 배치 모듈을 통해 해당 로봇의 담당 영역을 위와 같은 방식으로 재귀적으로 결정한다. 이웃 영역을 담당하는 헤더 노드로 담당영역에 대한 위치 요청 메시지를 전달하는 것은 이웃한 헤더 노드들의 위치 정보를 서로 공유하고 있으므로 해서 가능하게 된다.Then, the
위와 같은 재귀적인 방법으로 해당 로봇의 담당 영역이 결정되면 그 영역의 가운데 위치를 해당 로봇의 대기 위치로 하여 해당 로봇에게 전달한다. 또한 자신이 담당하던 영역이 분할되어 자신의 담당영역이 바뀌게 된 방범 로봇에게도 새롭게 바뀐 영역의 가운데 위치를 로봇의 대기 위치로 하여 로봇에게 전달한다. 자신의 담당영역 위치 메시지를 수신한 해당 로봇은 자신의 담당 영역내 적정한 대기 위치로 이동하여 대기함과 동시에 상기 도 4에서 설명한 바와 같이 자신에게서 가장 가까이 있는 센서 노드(사실, 영역을 담당하는 헤더 노드와 같은 노드이다.)에게 라우팅 경로 재설정 요청 메시지를 송신하고 이를 수신한 헤더 노드가 라우팅 경로 재설정 메시지를 플러딩(flooding)함으로써 담당할 영역의 라우팅 경로를 재설정한다. When the area in charge of the robot is determined by the above recursive method, the center position of the robot is transferred to the robot as the standby position of the robot. In addition, the security robot, whose own area is divided and whose area is changed, is also transferred to the robot with the center position of the newly changed area as the standby position of the robot. The robot, having received its own area message, moves to the appropriate waiting position in its area and waits, and at the same time, the sensor node (in fact, the header node in charge of the area) closest to itself as described in FIG. Send a routing rerouting request message, and the header node receiving the same resets the routing path of the area to be in charge by flooding the routing rerouting message.
따라서, 이상의 설명과 같은 본 발명의 방범 로봇 시스템은 센서 네트워크를 기반으로 하여 광범위한 영역에 적합하고, 적응적 로봇 배치 방법으로 인한 침입 상황에 신속하게 대응할 수 있게 된다. Therefore, the security robot system of the present invention as described above is suitable for a wide range based on the sensor network, it is possible to quickly respond to the intrusion situation due to the adaptive robot deployment method.
상기한 바와 같이 본 발명의 센서 네트워크 기반의 광범위 방범 시스템은 인체 감지 센서를 통해 침입자를 감지하면 침입자의 위치를 RF신호로 송신하는 다수의 센서 노드와, 침입자의 위치를 수신하면 침입자의 위치로 이동하여 장착된 카메라를 통해 침입자를 촬영하거나 침입자에게 무단 침입에 대한 경고를 수행하는 다수의 방범 로봇으로 구성된다. 이와 같은 구성을 통해 광범위 방법 시스템내 각 방범 로봇은 센서노드로부터 자신이 담당할 영역의 위치 정보를 수신하여 담당 영역별 적정 위치에 대기하며, 광범위 방범 지역내 외부 침입자 발생 시 센서노드를 통해 침입자의 위치 정보를 수신 받아 상기 침입자의 위치로 이동한 후, 침입자에 대한 촬영 및 경고 등의 방범 역할을 수행하도록 함으로써, 다수의 무인 카메라 대신에 소수의 방범 로봇을 이용한 광범위한 영역에 대한 보다 보안성 높은 방범수행을 실현할 수 있으며, 적응적 로봇 배치 방법을 통해 침입자 발생 상황에 대한 보다 신속한 대응이 가능하게 된다.As described above, the sensor network-based wide-range security system of the present invention detects an intruder through a human body sensor and transmits a plurality of sensor nodes that transmit the position of the intruder as an RF signal, and moves to the position of the intruder when receiving the position of the intruder. It consists of a number of security robots that shoot intruders through cameras installed or warn intruders against unauthorized intrusions. Through such a configuration, each security robot in the wide method system receives the location information of the area to be in charge from the sensor node and waits at the appropriate location for each area in charge. Receives location information and moves to the location of the intruder, and performs a security role such as shooting and warning of the intruder, so that a more secure crime prevention for a wide range of areas using a few security robots instead of a large number of unmanned cameras Performance can be realized, and the adaptive robot placement method enables quicker response to intruder occurrence.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should be determined by the claims rather than by the described embodiments.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 인체 감지 센서를 통해 침입자를 감지하면 침입자의 위치를 RF신호로 송신하는 다수의 센서 노드와, 침입자의 위치를 수신하면 침입자의 위치로 이동하여 장착된 카메라를 통해 침입자를 촬영하거나 침 입자에게 무단 침입에 대한 경고를 수행하는 다수의 방범 로봇으로 광범위 지역에 대한 방범 시스템을 구성하여, 다수의 무인 카메라를 이용한 전통적인 방범 시스템의 문제점을 해결한다. 이에 따라 다수의 무인 카메라 대신에 소수의 방범 로봇이 무인 카메라 기능을 하도록 함으로써, 비용이 절감되고, 로봇의 이동성으로 인해 촬영 가능영역이 확대되며, 보안 요원의 출동 대신에 방범 로봇을 사용하도록 하여 보다 신속한 상황 처리가 가능하게 되는 이점이 있다. As described above, the present invention provides a plurality of sensor nodes that transmit the position of the intruder as an RF signal when the intruder is detected through a human body sensor, and move to the position of the intruder when the intruder receives the position of the intruder. Multiple security robots that shoot intruders or warn intruders against unauthorized intrusions constitute a security system for a wide range of areas, solving the problems of traditional security systems using multiple unmanned cameras. Accordingly, by making a small number of security robots function as an unmanned camera instead of a large number of unmanned cameras, cost is reduced, and the range of the shooting area is enlarged due to the mobility of the robot, and security robots are used instead of security personnel. This has the advantage of enabling rapid situation handling.
또한, 기존의 방범 로봇 시스템의 문제점을 해결하여 인체 감지 센서가 장착된 다수의 센서 노드들이 침입자를 감지함으로써 침입자는 침입 감지를 피할 수 없고, 로봇은 자신의 영역에 대기 상태에 있다가 침입 상황 발생 시에만 움직이므로 전력 소비가 적으며, 다수의 로봇에 대한 적응적 로봇 배치 알고리즘의 제안으로 인한 다수의 로봇에 대한 제어도 용이하며, 센서 네트워크를 기반으로 하여 광범위한 영역에 대한 방범 시스템이 가능하고 적응적 로봇 배치 방법의 제안으로 인한 보다 신속한 대응이 가능한 이점이 있다.In addition, by solving the problem of the existing security robot system, a number of sensor nodes equipped with a human body detection sensor detects the intruder, the intruder can not avoid the intrusion detection, the robot is in the standby state in its area, the intrusion situation occurs Since it moves only at the time, it consumes less power, and it is easy to control multiple robots due to the proposal of the adaptive robot placement algorithm for multiple robots. Proposal of an enemy robot placement method has the advantage that can be faster response.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060047043A KR100793515B1 (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Security robot system for wide area based of sensor/network and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060047043A KR100793515B1 (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Security robot system for wide area based of sensor/network and method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060081673A true KR20060081673A (en) | 2006-07-13 |
KR100793515B1 KR100793515B1 (en) | 2008-01-14 |
Family
ID=37172588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060047043A KR100793515B1 (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Security robot system for wide area based of sensor/network and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100793515B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100776804B1 (en) * | 2006-09-28 | 2007-11-19 | 한국전자통신연구원 | Location aware apparatus and method capable of co-operating communication with sensor network |
KR100926760B1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-11-16 | 삼성전자주식회사 | Location recognition and mapping method of mobile robot |
KR100966875B1 (en) * | 2006-09-26 | 2010-06-29 | 삼성전자주식회사 | Localization method for robot by omni-directional image |
KR101017679B1 (en) * | 2008-12-17 | 2011-02-25 | 한양대학교 산학협력단 | Robot Positioning Navigation Method based on the Sensor Network |
KR20230057140A (en) | 2021-10-21 | 2023-04-28 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Unmanned patrol robot system and method of operation thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002199470A (en) | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Yoichi Sakai | Home automation through interactive virtual robot system |
JP4300060B2 (en) | 2003-05-20 | 2009-07-22 | 株式会社日立製作所 | Monitoring system and monitoring terminal |
KR100543670B1 (en) | 2003-07-04 | 2006-01-20 | 주식회사유진로보틱스 | Method of home security service using robot and robot thereof |
-
2006
- 2006-05-25 KR KR1020060047043A patent/KR100793515B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100966875B1 (en) * | 2006-09-26 | 2010-06-29 | 삼성전자주식회사 | Localization method for robot by omni-directional image |
KR100776804B1 (en) * | 2006-09-28 | 2007-11-19 | 한국전자통신연구원 | Location aware apparatus and method capable of co-operating communication with sensor network |
KR100926760B1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-11-16 | 삼성전자주식회사 | Location recognition and mapping method of mobile robot |
KR101017679B1 (en) * | 2008-12-17 | 2011-02-25 | 한양대학교 산학협력단 | Robot Positioning Navigation Method based on the Sensor Network |
KR20230057140A (en) | 2021-10-21 | 2023-04-28 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Unmanned patrol robot system and method of operation thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100793515B1 (en) | 2008-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100793515B1 (en) | Security robot system for wide area based of sensor/network and method thereof | |
Abbasi et al. | A distributed connectivity restoration algorithm in wireless sensor and actor networks | |
Arora et al. | Exscal: Elements of an extreme scale wireless sensor network | |
ES2397720T3 (en) | Procedure to coordinate a plurality of sensors | |
US20040076164A1 (en) | Reconfigureable network node | |
US20050055417A1 (en) | Systems and methods for distributed group formation and maintenance in geographically based networks | |
Li et al. | Robot swarm communication networks: architectures, protocols, and applications | |
Tezcan et al. | Self-orienting wireless multimedia sensor networks for maximizing multimedia coverage | |
US20180167585A1 (en) | Networked Camera | |
Motamedi et al. | Detection of black hole attack in wireless sensor network using UAV | |
Imran et al. | Resource efficient connectivity restoration algorithm for mobile sensor/actor networks | |
KR20170001076A (en) | The method and apparatus for controlling multiple cameras based on the remote control | |
EP1871045B1 (en) | Detecting and bypassing misbehaving nodes in distrusted ad hoc networks | |
Shang et al. | Research on the intrusion detection model based on improved cumulative summation and evidence theory for wireless sensor network | |
Desnitsky et al. | Ensuring availability of wireless mesh networks for crisis management | |
Jewel et al. | Improved hole detection healing and replacing algorithm for optimal coverage in wireless sensor networks | |
Yap et al. | Novel visual sensor deployment algorithm in occluded wireless visual sensor networks | |
US20080026713A1 (en) | Methods and apparatus for a wireless surveillance system | |
Sonekar et al. | Computation termination and malicious node detection using finite state machine in mobile adhoc networks | |
Chow et al. | Achieving 360 angle coverage with minimum transmission cost in visual sensor networks | |
Muraleedharan et al. | Security: Cross layer protocol in wireless sensor network | |
Trivedi et al. | Cross-layer intrusion detection in mobile ad hoc networks–a survey | |
JP2005244279A (en) | Monitoring system, and monitoring apparatus and method | |
Putty et al. | Study and Analysis of Various Intrusion Detection Techniques in Wireless Sensor Networks | |
Baburajan et al. | A review paper on watchdog mechanism in wireless sensor network to eliminate false malicious node detection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20111230 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |