KR20060117739A - 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법 - Google Patents

무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보안 센서에 의한 감시 동작을 지속적으로 수행하면서도 전력 소모를 감소시킬 수 있는 무선 보안 장치를 제공하기 위한 것으로서, 감시상태에 변동이 생긴 경우 감지 신호를 전송하는 보안 센서와 감지 신호에 기초한 경보 신호를 전송하는 제어부와 경보 신호를 수신하여 무선으로 전파하는 무선 통신부와 상기 보안 센서, 제어부 및 무선 통신부를 동작시키기 위한 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 무선 보안 장치에 있어서, 상기 제어부는 감지 신호가 전송되지 않는 상태에서는 슬립모드로 유지됨으로써, 제어부에 의한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한다.
무선 보안 장치, 슬립 모드

Description

무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법{CONSUMMING POWER REDUCING METHOD FOR WIRELESS SECURITY APPARATUS}
도 1은 무선 보안 장치의 일반적인 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 무선 보안 장치의 제어부의 구성을 나타낸 블록도
도 3은 종래의 무선 보안 장치의 동작 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 무선 보안 장치의 동작 순서도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 사용자 컨트롤러
20 : 무선 보안 장치
21 : 무선 통신부
22 : 제어부
23 : 보안 센서
24 : 전원부
221 : 신호 출력부
222 : 신호 처리부
223 : 통신 포트
224 : 데이터 입출력 포트
225 : 인터럽트 포트
226 : 전원 입력부
본 발명은 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬립모드를 이용함으로써 무선 보안 장치에서 불필요하게 소모하는 전력을 감소시켜 배터리의 사용 기간을 연장할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 기술이 고도화되고, 이러한 무선 통신을 이용하는 기기가 저렴하게 공급됨에 따라, 소정의 보안 센서를 설치하고 그 보안 센서에 의한 감시 상태를 무선으로 통보받을 수 있는 무선 보안 시스템의 보급이 점차 확대되고 있다.
이러한 무선 보안 시스템은 유선 보안 시스템에 비해, 그 통신 전파가 도달할 수 있는 곳이라면 어디든지 자유롭게 설치할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 무선 보안 시스템의 일반적인 형태를 도 1의 블록도를 참조하여 설명한다.
무선 보안 시스템은 크게 사용자 컨트롤러(10)와 무선 보안 장치(20)로 이루어지고, 무선 보안 장치(20)는 다시, 무선 통신부(21), 제어부(22), 보안 센서(23) 및 배터리(24)를 포함하여 이루어진다.
사용자 컨트롤러(10)는 무선 통신부(도시하지 않음)를 내장하여 무선 보안 장치(20)로부터 전송되는 소정의 경보 신호를 수신하고 그에 따라 미리 정해진 경 보음 또는 경보광을 출력하여 사용자에게 인식시키기 위한 장치이다. 또한, 사용자 컨트롤러(10)는 무선 보안 장치(20)의 온오프, 동작 시간 예약, 경보 신호 출력 방법등, 무선 보안 시스템을 사용자의 의도대로 제어하기 위한 명령을 입력할 수 있다.
무선 보안 장치(20)에 구비된 무선 통신부(21)는 소정의 무선 주파수를 이용하여, 무선 보안 장치(20)의 제어부(22)에서 사용자 컨트롤러(10)로의 경보 신호를 전송하고, 사용자 컨트롤러(10)로부터의 사용자에 의한 제어 명령을 무선 보안 장치(20)의 제어부(22)로 전송한다.
보안 센서(23)는 무선 보안 장치(20)가 설치된 위치에서의 보안 상태를 감시하는 센서로서, 도어 또는 창호의 개폐 상태 또는 사물의 위치 변동, 침입자의 무단 침입 등을 감시하기 위한 센서를 포함한다. 보안 센서(23)는 초기 설정된 정상 감시 상태로부터 변동이 생긴 경우, 소정의 감지 신호를 발생하여 제어부(22)로 전송한다.
제어부(22)는 보안 센서(23)로부터 전송되는 감지 신호를 수신하여 사용자 컨트롤러(10)로 송신하기 위한 경보 신호로 재구성하고 이를 무선 통신부(21)로 전달한다. 또한, 사용자 컨트롤러(10)로부터 전송되어 무선 통신부(21)로 입력되는 사용자의 제어 명령에 따라 무선 보안 장치(20)의 동작을 제어한다.
전원부(24)는 무선 보안 장치(20)를 구성하는 각 부분의 동작 전력을 공급한다. 전원부(24)는 일반적인 상용 교류 전력선에 의한 전력을 공급할 수도 있지만, 무선 보안 장치의 자유로운 이동 및 설치를 가능하게 하기위해서 주로 건전지와 같 은 배터리로 이루어진다.
위의 후자의 경우와 같이, 무선 보안 장치(20)는 배터리를 이용하여 전력을 공급받기 때문에, 배터리의 전력을 효율적으로 관리하여 사용 기간을 연장시켜야 하는 과제를 갖고 있다. 이러한 과제를 해결하기 위하여, 무선 보안 장치(20)의 동작 시스템을 개선하기 위한 많은 노력이 있어왔는데, 그중의 하나가 무선 보안 장치(20)의 감시 상태에 변동이 없는 동안에는 무선 보안 장치(20)를 슬립모드로 유지시키다가 주기적으로 경계모드로 기동하여 보안 센서(23)의 상태를 감지하도록 하는 방법이다.
이러한 방법을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 무선 보안 장치(20)의 각 부분에 전원이 입력되어, 무선 보안 장치(20)를 구성하는 각 부분이 기동된다(S101). 그리고 제어부(22)에서 보안 센서(23)로부터 감지 신호를 수신하기 위한 통신 포트(후술함)의 동작 상태, 무선 통신부(21)의 통신 상태, 보안 센서(23)의 현재 감시 상태 및 전원부(24)의 상태 등을 체크한다(S102). 이때, 보안 센서(23)의 감시 상태의 변동에 따른 감지 신호가 제어부(22)에 입력되면(S103의 '예'의 경우), 입력된 감지 신호를 적절한 경보 신호로 변환하여(S104) 무선 통신부(21)로 전송한다(S105). 무선 통신부(21)는 경보 신호를 무선으로 사용자 컨트롤러(10)에 전파한다(S106). 이에 사용자 컨트롤러(10)는 적절한 경보음 또는 경보광을 출력하여 사용자에게 감시 상태의 변경을 인식시킨다.
또한, 무선 보안 장치(20)의 기동 후 보안 센서(23)의 감시 상태가 변동되지 않아 감지 신호가 입력되지 않는 경우(S103의 '아니오'의 경우), 제어부(22)는 소정 시간 동안 대기한 후(S107), S102로 귀환하여 다시 보안 센서(23), 무선 통신부(21) 및 전원부(24)의 동작 상태를 체크함으로써 감시 상태를 확인한다.
이러한 동작 방법에서, 대기 시간은 보통 1~5초로 설정된다. 즉, 1~5초마다 한번씩 제어부(22)에서 보안 센서(23)를 포함한 각부의 동작을 체크하게 되는 것이다. 그러나 이러한 방법에서는, 미리 설정된 체크 시간 사이에 발생한 감시 상태의 변동에 대해서는 감지를 할 수 없게 되는 경우가 발생할 수 있고, 항상 경계모드로 대기해야 하는 제어부(22)에 의한 전력 소모와 상기 대기 시간 마다 무선 보안 장치(20)를 체크하기 위한 전력 소모가 커질 수 밖에 없다. 따라서, 전원부(24)를 구성하는 배터리의 사용 기간이 길지 않았으며, 사용자에 의한 지속적인 전원부(24)의 전력 감소에 대한 감시가 필요하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 보안 센서에 의한 감시 동작을 지속적으로 수행하면서도 전력 소모를 감소시킬 수 있는 무선 보안 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 감시상태에 변동이 생긴 경우, 제 1 신호를 전송하는 보안 센서; 제 1 신호를 수신하고, 이에 기초한 제 2 신호를 전송하는 제어부; 제어부로부터 전송된 제 2 신호를 수신하여 무선으로 전파하는 무선 통신부; 보안 센서, 제어부 및 무선 통신부를 동작시키기 위한 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 무선 보안 장치로서, 상기 제어부는 보안 센서로부터의 제 1 신호가 전송되지 않는 상태에서는 슬립모드로 유지됨으로써, 제어부에 의한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법을 제공한다.
또한, 보안 센서로부터의 제 1 신호는, 제어부의 동작 상태를 변경시키는 데에 이용되는 인터럽트 신호를 송수신하기 위한 인터럽트 포트에 입력된다.
또한, 제 1 신호는 제어부의 인터럽트 포트 및 제어부에 포함된 데이터 입출력 포트에 동시에 입력된다.
또한, 슬립모드는 보안 센서로부터 소정 시간동안 제 1 신호가 전송되지 않을 경우에 설정되도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는, 도 1에 간략히 도시된 무선 보안 장치에서, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(22)의 구성을 보다 더 상세히 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 무선 보안 장치(20)는 종래의 무선 보안 장치와 동일한 구성을 사용하며, 이는 도 1의 구성을 참조하여 본 명세서의 종래의 기술에서 설명한 바와 같다. 다만, 본 발명은 그 제어부(22)의 구성에서 차이가 있는데, 이는 도 2에 나타나 있다.
본 발명에서 제어부(22)는, 신호 출력부(221), 신호 처리부(222), 데이터 입출력 포트(224) 및 인터럽트 포트(225)를 포함하는 통신 포트(223), 전원 입력부 (226)를 포함하여 구성된다.
신호 출력부(221)는 신호 처리부(222)로부터의 신호를 무선 보안 장치(20)의 무선 통신부(21)로 전송한다.
통신 포트(223)는 적어도 물리적으로 구분된 데이터 입출력 포트(224) 및 인터럽트 포트(225)를 포함한다. 데이터 입출력 포트(224)는 보안 센서(23)로부터의 감지 신호를 포함하는 각종 데이터의 입출력을 담당하는 포트이다. 인터럽트 포트(225)는 제어부(22)의 동작 상태를 전환하기 위한 인터럽트 신호를 입력 받는 포트이다. 즉, 인터럽트 포트(225)는 제어부(22)가 경계모드인 것을 슬립모드로 전환하거나, 슬립모드인 것을 경계모드로 전환시키기 위한 인터럽트 신호를 위한 포트이다.
신호 처리부(222)는 데이터 입출력 포트(224)로 입력되는 감지 신호를 확인하고, 이 감지 신호를 사용자에 의해 미리 지정된 출력 방법(사용자 컨트롤러에서 출력하기 위한 방법)에 대응하는 경보 신호로 변환한다. 또는, 데이터 입출력 포트(224)로 다수 종류의 감지 신호가 입력될 경우, 각 감지 신호마다 설정된 경보 신호로 변환하는 처리를 수행한다.
전원 입력부(226)는 전원부(24)로부터 공급되는 전력을, 제어부(22)를 구성하는 각 부분으로 적절히 배분하는 역할을 한다.
이러한 무선 보안 장치(20)에 있어서, 보안 센서(23)는 항시 경계모드로 대기할 필요가 없이 그 감시 상태가 변동되었을 경우에만 소정의 감지 신호를 출력하면 되고, 무선 통신부(21)도 항상 무선 통신을 수행할 필요가 없이 제어부(22)로부 터 경보 신호가 입력될 경우에만 무선 통신을 수행하면 되므로, 평소에는 슬립모드로 운용된다. 하지만 제어부(22)는 항상 보안 센서(23)로부터 감지 신호가 입력되는지의 여부를 체크하고 있어야하기 때문에 반드시 경계모드로 유지되어야만 하였다. 이는 보안 센서(23)와 무선 통신부(21)는 평소에는 슬립모드로써 전력 소모량이 매우 적지만, 제어부(22)는 감시 상태가 변동되었을 때 보안 센서(23)가 경계모드로 변경되어 출력하는 감지 신호의 입력을 확인하기 위해 필연적으로 다량의 전력을 소모하게 된다는 것을 의미한다.
그러나 본 발명은 제어부(22)를 경계모드가 아닌 슬립모드로 유지한 상태에서도 보안 센서(23)로부터 전송되는 감지 신호에 적절히 반응할 수 있도록 하였는데, 이는 상기 감시 신호를 상기 제어부(22)의 통신 포트(223) 중에서 인터럽트 포트에 접속함으로써 가능한 것이다.
일반적으로 보안 센서(23)에 의한 감지 신호의 입력을 데이터 입출력 포트(224)에 접속한 경우에는 제어부(22)가 경계모드로써 정상 동작하고 있을 경우에만 그 데이터를 수신 및 확인할 수 있지만, 본 발명과 같이 감지 신호가 인터럽트 포트에 접속되는 경우에는 제어부(22)가 어떠한 상태에 있더라도 그 인터럽트 신호(인터럽트 포트로 입력되는 감지 신호)에 의해 제어부(22)의 동작 상태가 전환되고, 보안 센서(23)로부터의 감지 신호를 확인할 수 있게 된다.
이러한 제어부(22)의 슬립모드에 의해 본 발명의 무선 보안 장치(20)에서는 그 전력의 소모가 현저하게 줄어들게 된다. 일반적인 무선 보안 장치에 있어서, 그 전원부(24)로서 AA 사이즈의 건전지를 2~3개 정도 사용하는데, 이때, 제어부(22)의 경계모드에서의 전력 소모량은 20㎃ 정도가 된다. 그러나, 제어부(22)가 슬립모드인 상태에서의 무선 보안 장치(20)의 전력 소모량은 50㎂ 정도이므로, 그 전력 소모량의 차이에 의한 건전지의 사용 기간의 증가는 매우 큰 것이다.
또한, 이때의 감지 신호는 인터럽트 포트(225)에만 접속되어 인터럽트 신호(감지 신호)에 의해 슬립모드에서 경계모드로 전환된 제어부(22)가 보안 센서(23)의 감시 상태를 파악할 때 현재의 변동된 감시 상태를 확인할 수도 있고, 또는 감지 신호가 인터럽트 포트(225)와 데이터 입출력 포트(224)에 동시에 접속되어 인터럽트 포트(225)에 입력된 감지 신호에 의해 제어부(22)가 슬립모드에서 경계모드로 전환되고 동시에 데이터 입출력 포트(224)로 입력된 상기 감지 신호를 확인하도록 할 수도 있다. 또한, 후자와 같은 경우 데이터 입출력 포트(224)에 신호 지연 회로(도시하지 않음)를 추가로 설치하여, 제어부(22)가 인터럽트 신호에 의해 동작 상태를 전환하는 시간 동안 데이터 입출력 포트(224)에 입력되는 감지 신호를 지연시키도록 하여도 무방하다.
이하, 이러한 구성의 무선 보안 장치(20)의 동작에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 사용자 컨트롤러(10)의 제어 명령등에 의해 무선 보안 장치(20)의 각 부분에 전원이 입력되어 무선 보안 장치(20)가 기동된다(S201). 그리고 제어부(22)에서 통신 포트(223)의 동작 상태, 무선 통신부(21)의 통신 상태, 보안 센서(23)의 동작 상태 및 감시 상태, 전원부(24)의 전압 등을 체크한다(S202). 이때, 보안 센서(23)로부터 감시 상태의 변동에 따른 감지 신호가 제어부(22)에 입력되면(S203의 '예'의 경우), 감지 신호를 적절한 경보 신호로 변환하여(S204) 무선 통신부(21)로 전송한다(S205). 무선 통신부(21)는 경보 신호를 수신하면 무선으로 사용자 컨트롤러(10)로 전파한다(S206). 이에 사용자 컨트롤러(10)는 적절한 경보음 또는 경보광을 출력함으로써 사용자에게 상기 감시 상태의 변동을 경고한다.
또한, 무선 보안 장치(20)의 기동 후 보안 센서(23)의 감시 상태가 변동되지 않아 감지 신호의 입력이 없는 경우(S203의 '아니오'의 경우), 제어부(22)는 슬립모드로 전환된다(S207). 이후 보안 센서(23)에 의한 감지 신호가 제어부(22)의 인터럽트 포트(225)에 입력되면(S208의 '예'의 경우), 제어부는 S201 단계로 귀환하여 무선 보안 장치(20)를 기동시키고 데이터 입출력 포트(224)로 입력되는 감지 신호를 확인한 후 경보 신호를 전파한다.
따라서, 위와 같이 감지 신호를 인터럽트 포트에서 수신함으로써, 데이터 입출력 포트에서 감지 신호를 확인하지 못함으로써 발생하는 사고를 방지할 수 있고, 보안 센서에 의한 감시 상태의 변동이 없는 경우는 무선 보안 장치 전체를 슬립모드로 설정함으로써 평소의 전력 소모량을 현저하게 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 전원부를 구성하는 배터리의 사용 기간을 대폭 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 슬립 모드로 유지되는 무선 보안 장치를 소정 주기마다 경계모드로 동작시켜 감시 상태를 확인하는 경우에 발생할 수 있었던 상기 주기 사이의 불감지 현상을 방지할 수 있게 된다.
상기한 구성과 같은 본 발명에 따르면, 무선 보안 장치를 슬립모드로 유지시 키는 동안에도 감시상태의 변동을 지속적으로 감시할 수 있도록 하여, 무선 보안 장치에서 소모하는 전력량을 현저하게 줄임으로써, 무선 보안 장치에 적용되는 배터리의 사용 기간을 대폭 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 감시상태에 변동이 생긴 경우, 제 1 신호를 전송하는 보안 센서;
    상기 제 1 신호를 수신하고, 상기 제 1 신호에 기초한 제 2 신호를 전송하는 제어부;
    상기 제어부로부터 전송된 상기 제 2 신호를 수신하여 무선으로 전파하는 무선 통신부;
    상기 보안 센서, 상기 제어부 및 상기 무선 통신부를 동작시키기 위한 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 무선 보안 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보안 센서로부터의 상기 제 1 신호가 전송되지 않는 상태에서는 슬립모드로 유지됨으로써, 상기 제어부에 의한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보안 센서로부터의 제 1 신호는, 상기 제어부의 동작 상태를 변경시키는 데에 이용되는 인터럽트 신호를 송수신하기 위한 인터럽트 포트에 입력되는 것을 특징으로 하는 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 신호는 상기 제어부의 상기 인터럽트 포트 및 상기 제어부에 포함된 데이터 입출력 포트에 동시에 입력되는 것을 특징으로 하는 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 슬립모드는, 상기 제어부에 상기 보안 센서로부터 소정 시간동안 상기 제 1 신호가 전송되지 않을 경우에 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법.
  5. 감시상태에 변동이 생긴 경우, 제 1 신호를 제어부의 동작 상태를 변경시키는 데에 이용되는 인터럽트 신호를 송수신하기 위한 인터럽트 포트로 전송하는 보안 센서;
    상기 인터럽트 포트를 통해 상기 제 1 신호를 수신하면, 상기 제 1 신호에 기초한 제 2 신호를 무선 통신부로 전송하는 제어부;
    상기 제어부로부터의 상기 제 2 신호를 무선으로 전파하는 무선 통신부;
    상기 보안 센서, 상기 제어부 및 상기 무선 통신부의 동작 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 무선 보안 장치에 있어서,
    상기 제어부는 상기 보안 센서로부터의 상기 제 1 신호가 소정 시간 동안 전송되지 않는 경우 슬립모드로 전환됨으로써, 상기 제어부에 의한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무선 보안 장치의 전력 소모 저감 방법.
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KR100981449B1 (ko) * 2008-02-22 2010-09-13 주식회사 에스원 무선 경비 장치 및 방법
CN111130187A (zh) * 2020-01-17 2020-05-08 邱柏康 由传感器控制的无线通信模组的低功耗供电电路

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