KR20100040610A - 방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 쌍의 센서 모듈에서 출력하는 감지 신호의 위상에 따라 감지 영역을 침입한 대상물의 이동 방향을 제어부가 판단하고, 그 판단 결과 센서의 감지 영역에 외부 침입이 발생한 경우 알람을 발생하는 반면 실내 거주자가 감지 영역에 들어온 경우에는 정상 활동으로 보고 알람 동작을 보류한다. 따라서 본 발명은 실내 거주자의 정상적인 활동에 지장을 주지 않으면서 외부 침입을 방지할 수 있어 홈 네트워크의 재실 경비를 위한 설비로 사용하기에 매우 적합하다.

방향성 센서, 열선, 침입 방지, 방범

Description

방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어방법{Monitoring System Using Directional Sensor And Control Method Thereof}

본 발명은 방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방향성 센서를 이용하여 실내 거주자의 정상적인 활동에 지장을 주지 않고 외부 침입을 방지할 수 있는 방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

우리 주변에는 시설물의 안전과 보안, 도난 및 침입 방지를 위한 방범 설비가 설치되어 있다. 방범 설비의 종류는 설치 환경과 조건에 따라 다양하며, 여러 감지 방식의 많은 센서들이 개발되어 왔다.

이 중 건물 내부로 무단 침입하는 것을 막기 위하여, 침입 공간에 온도 변화가 있을 때 열선 센서가 감지신호를 출력하여 알람을 발생하고, 필요한 경우 통제실로 침입 사실을 전송하여 대응 조치가 이루어지게 한다.

이러한 열선 센서는 센서 주변으로 다가오는 경우 감지 신호를 출력하고, 열선 센서와 일정 거리 떨어져 있으면 감지 신호를 출력하지 않는다. 보통 단수의 열선 센서를 사용하는 경우 대상물이 있으면 반응하고 그렇지 않으면 반응하지 않도 록 설비되어 있기 때문에, 현관 출입을 감시하기 위해 사용되기는 하지만, 실내 거주자가 활동하는 실내 공간에는 설치하여 운용할 수 없는 문제가 있었다. 이와 같이 기존에는 설치 환경에 따라 열선 센서를 제한적으로 사용할 수밖에 없었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 방향성 센서를 실내 공간에 설치하여 실내 거주자의 정상적인 활동에 지장 없이 외부 침입을 방지하기 위한 방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 장치는, 외부로부터 실내 공간으로 침입한 대상물을 감시하기 위한 감시 장치에 있어서, 상기 실내 공간에 위치하는 제1감지 영역과 제2감지 영역에 침입하는 대상물을 개별적으로 감지하여 해당 감지 영역에 대응하는 감지신호를 각각 출력하는 방향성 센서; 및 상기 방향성 센서로부터 입력되는 감지신호를 제공받아 상기 제1 감지 영역으로부터 제2감지영역에 침입하는 제1이동방향과 상기 제2감지영역으로부터 제1감지영역에 침입하는 제2이동방향 중에서 어느 하나의 이동방향을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 알람 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제어부의 제어에 따라 알람 발생을 시각적으로 표시하기 위한 표시부와, 상기 알람 발생에 따라 비상벨을 구동하기 위한 릴레이를 더 포함한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 방향성 센서는 한 쌍의 센서모듈을 포함하며, 상기 한 쌍의 센서모듈은 상기 제1 및 감지영역에 상응하는 제1 및 제2감지신호를 출력하며, 상기 제1 및 제2감지신호는 서로 위상이 다르다.

또한 본 발명에 따르면 상기 방향성 센서는 복수 센서 세트를 포함하고, 상기 각 센서 세트는 서로 위상이 다른 감지신호를 출력하는 한 쌍의 센서모듈을 포함한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2감지신호를 제공받은 경우, 상기 제1및 제2 감지신호의 위상에 따라 대상물의 이동방향을 판단한 결과 외부 침입이 발생한 경우 설정시간 동안 알람 동작을 유지한다.

본 발명에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 방법은, 실내 공간에 위치하는 방향성 센서가 제1감지 영역과 제2감지 영역에 침입하는 대상물을 개별적으로 감지하여 해당 감지 영역에 대응하는 감지신호를 출력하는 단계; 상기 방향성 센서로부터 감지신호를 제공받아 대상물이 상기 제1 감지 영역으로부터 제2감지영역에 침입하는 제1이동방향과 상기 제2감지영역으로부터 제1감지영역에 침입하는 제2이동방향 중에서 어느 하나의 이동방향을 판단하는 단계; 및 상기 판단된 이동방향이 외부로부터 실내 공간으로 침입한 경우 알람 동작을 수행하는 단계;를 포함한다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 판단 단계는 상기 감지 신호의 위상에 따라 이동방향을 판단한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 센서의 감지 영역에 외부 침입이 발생한 경우 알람을 발생하고 실내 거주자가 감지 영역에 들어온 경우에는 정상 활동으로 보 고 알람 동작을 보류한다. 따라서 본 발명은 실내 거주자의 정상적인 활동에 지장을 주지 않으면서 외부 침입을 방지할 수 있어 홈 네트워크의 재실 경비를 위한 설비로 사용하기에 매우 적합하다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 장치 및 그 제어방법을 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 적용하는 방향성 센서(10)는 센서 하우징(10a) 안에 한 쌍의 센서 모듈(11)(12)이 나란하게 설치되어 있다. 각 센서 모듈은 각각의 감지 영역에서 온도변화가 있으면 침입 감지신호를 출력하는 초전 모듈을 사용하며, 그 이외에 감지 영역의 열선에 반응하는 열 감지 센서를 사용할 수도 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 센서 모듈의 앞쪽에 집광부재(13)가 설치된다. 집광부재(13)의 일부에는 감지 영역의 열선을 집광하여 투과시켜 센서 모듈에 입사되도록 투과부(13a)(13b)가 형성된다. 투과부를 제외한 다른 부분은 빛을 차단하는 부재로 형성하여 감지 영역을 특정한다.

본 발명에 따른 방향성 센서는 외부와 인접하여 건물의 내부로 들어오기 쉬운 장소에 설치하여 운영하는데, 도 3에 도시한 바와 같이, 베란다와 같이 외부와 인접하여 무단 침입이 발생할 우려가 높은 보조 활동 공간(D1)과 실내 거주자가 주로 활동하는 거실과 같은 주 활동 공간(D2)의 경계에 방향성 센서(10)를 설치한다. 물론 방향성 센서(10)는 경계 지역이 아닌 소정 공간에 설치하여 운용할 수도 있다.

하나의 센서모듈(11)은 보조 활동 공간(D1)의 제1감지영역(E1)에서의 온도 변화 발생 시 감지신호를 출력하고, 다른 하나의 센서모듈(12)은 보조 활동 공간(D1)의 제2감지영역(E2)에서의 온도 변화 발생 시 감지신호를 출력한다.

제1 및 제2감지영역(E1)(E2)은 서로 나란하게 이웃하며 겹치지 않도록 센서 모듈의 설치 위치를 설정해 둔다. 침입자가 공간 안에서 이동하여 감지영역을 통과할 때 복수 센서모듈(11)(12)에서 각각 감지신호를 출력하게 된다. 여기서 침입한 대상물의 이동 방향을 감지하기 위하여 센서 모듈(11)(12)은 서로 위상이 다른 감지신호를 출력한다. 즉, 제1감지영역(E1)에 침입 시 하나의 센서 모듈(11)에서 출력하는 감지신호의 위상과 제2감지영역(E2)에 침입 시 다른 센서 모듈(12)에서 출력하는 감지신호의 위상이 서로 반대가 되게 출력한다. 이에 대해 상세한 설명은 도 5와 도 6에 따라 후술한다.

도 4는 본 발명에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 장치의 블록도이다.

센서부(10-1)의 제1 및 제2센서(11)(12)의 출력은 증폭기(20)에 연결되어, 센서의 감지신호가 증폭기(20)에 의해 증폭된 후 제어부(30)에 제공된다.

제어부(30)는 센서부(10-1)에 의해 제공되는 감지신호를 입력 받아 외부 침입이 발생하였는지 판단하고, 그 판단 결과에 따라 알람 발생을 위해 표시부(40)를 통해 시각적으로 침입 발생을 표시하거나, 침입 발생에 대비하여 마련하는 도시하지 않은 설비(예컨대 비상벨)를 작동시키기 위하여 릴레이(50)를 구동한다.

장치에 전원을 공급하는 상태에서는 보조 활동 공간(D1)에서 주 활동 공간(D2)으로 이동하는 경우와 그와 다르게 주 활동 공간(D2)에서 보조 활동 공간(D1)으로 이동하는 경우 모두에서 각 센서(11)(12)의 감지신호가 출력되어 제어부(30)에 제공된다. 제어부(30)는 처음 발생하는 센서 감지신호의 위상에 따라 이동 방향을 판단하여 보조 활동 공간(D1)에서 주 활동 공간(D2)으로 이동하는 경우에 대해서는 알람 발생과 릴레이를 구동한다.

예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 외부로부터 무단 침입한 침입자가 감지영역을 넘나드는 경우 침입자의 이동 궤적(G)에 상응하여 도 6과 같이 센서모듈(11)(12)의 출력이 나타난다. 이때 양의 감지신호(X1)가 발생 후 음의 감지신호(Y1)가 발생하게 되며, 이에 따라 제어부(30)는 외부로부터 무단 침입이 발생한 것으로 인식하고, 이때부터(S1) 알람 발생과 릴레이 구동을 시작하여 외부 침입 모드로 전환한다. 일단 외부 침입 모드로 전환하면 관리자가 감시 장치를 리셋시키는 별도 조치를 취하지 않는 한 설정 시간(T1) 동안 지속한다. 외부 침입 모드에서는 침입자가 주 활동 공간(D2)과 보조 활동 공간(D1)을 넘나드는 상황이 발생하게 되더라도 알람 동작은 설정시간(T1) 동안 유지된다.

도 7과 도 8은 실내 공간에서 정상 활동하는 실내 거주자가 감지영역을 넘나드는 경우 거주자의 이동궤적(G2)과 그에 대응하는 센서모듈(11)(12)의 출력을 나타낸다. 소정 시점(S2)에서 음의 감지신호(Y1)가 먼저 나타나고 나서 양의 감지신호(X1)가 뒤따라 발생하게 되므로, 이에 따라 제어부(30)는 실내 거주자가 이동한 것으로 인식하여 알람 발생과 릴레이 구동을 보류하기 위하여 정상 모드로 전환한 다. 일단 정상 모드로 전환하면 관리자가 감시 장치를 리셋시키는 별도 조치를 취하지 않는 한 설정 시간(T2) 동안 지속하며, 이 시간 동안 알람 동작은 보류된다.

한편 다른 실시 예로서 보다 넓은 영역을 감시하거나 센서 고장에 대비하기 위하여, 도 9와 같이 여러 센서세트(10-1)(10-2)를 센서 하우징(10a)에 설치하여 운영할 수 있다. 도 10은 도 9에서와 같은 복수 센서세트를 가지고 있는 경우의 블록도이다.

도시한 바와 같이, 하나의 센서세트(10-1)는 한 쌍의 센서모듈(11)(12)을 구비하고 다른 센서세트(10-2) 역시 한 쌍의 센서모듈(11-1)(12-1)을 구비한다.

각 센서세트의 센서모듈들은 위상이 서로 반대인 감지신호를 출력한다. 이에 따라 센서의 출력신호를 기준으로 감지 영역에 침입한 대상물의 이동 방향을 판단할 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 설명한 실시 예와 중복되므로 생략한다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 방향성 센서를 이용한 감시 장치의 동작에 대해 설명한다.

본 발명의 방향성 센서는 설치 환경이나 조건을 고려하여 하나의 센서 세트(10-1)만을 사용하거나 복수의 센서세트(10-1)(10-2)를 설치하여 운용할 수도 있다. 이들 센서세트는 센서 하우징(10a)에 내장되어 침입 방지를 위한 건물 내부의 소정 위치에 설치해 둔다.

장치에 전원이 공급되는 경우(201), 센서 세트의 센서모듈은 감지 동작을 시작한다(203).

감시영역(E1)(E2)에 침입 발생 시 각각의 센서모듈은 감지신호를 출력하여 제어부(30)에 제공한다. 제어부(30)는 센서모듈로부터 감지신호가 입력되는가 판단한다(205).

감지신호의 입력이 있으면 제어부(30)는 센서 감지신호들의 위상에 따라 이동 방향을 판단하여 외부로부터 침입 발생한 것인지 판단한다(207).

판단 결과 양의 감지신호(X1)가 발생 후 음의 감지신호(Y1)가 발생한 경우라면 외부로부터 무단 침입이 발생한 것으로 인식하여 외부 침입 모드로 전환하고 이때부터 알람 동작을 시작한다(209). 이와 동시에 제어부(30)는 알람 동작의 경과시간을 카운트하고(211), 카운트한 경과시간이 설정 시간(T1)에 도달하였는지 판단하고(213), 설정시간(T1)이 경과한 경우 알람 동작을 중단한다(215). 그런 다음 초기화를 수행하고 203단계로 진행하여 상술한 동작을 반복한다.

한편 단계 207의 판단 결과 음의 감지신호(Y1)가 먼저 나타나고 나서 양의 감지신호(X1)가 뒤따라 발생한 경우라면 실내 거주자의 정상 활동으로 인식하여 정상 모드로 전환하고 알람 동작을 보류한다. 이와 동시에 제어부(30)는 정상 모드로 전환한 이후부터 시간을 카운트한다(208). 제어부(30)는 카운트한 경과시간이 설정 시간(T2)에 도달하였는지 판단하고(210), 설정시간(T2)이 경과하였으면 초기화를 수행하고 203단계로 진행하여 상술한 동작을 반복한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향성 센서의 외관을 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 방향성 센서의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 방향성 센서를 설치한 예이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 장치의 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방향성 센서가 설치된 감지영역에 침입 발생 시 이동 궤적을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 5의 이동 궤적에 따른 센서의 감지신호를 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방향성 센서의 외관을 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 장치의 블록도이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방향성 센서가 설치된 감지영역에 침입 발생 시 이동 궤적을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 도 9의 이동 궤적에 따른 센서의 감지신호를 나타낸 그래프이다.

도 11은 본 발명에 따른 방향성 센서를 이용한 감시 방법을 나타내는 흐름도이다.

Claims (7)

1. 외부로부터 실내 공간으로 침입한 대상물을 감시하기 위한 감시 장치에 있어서,

   상기 실내 공간에 위치하는 제1감지 영역과 제2감지 영역에 침입하는 대상물을 개별적으로 감지하여 해당 감지 영역에 대응하는 감지신호를 각각 출력하는 방향성 센서; 및

   상기 방향성 센서로부터 입력되는 감지신호를 제공받아 상기 제1 감지 영역으로부터 제2감지영역에 침입하는 제1이동방향과 상기 제2감지영역으로부터 제1감지영역에 침입하는 제2이동방향 중에서 어느 하나의 이동방향을 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 알람 동작을 제어하는 제어부;를

   포함하는 방향성 센서를 이용한 감시 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부의 제어에 따라 알람 발생을 시각적으로 표시하기 위한 표시부와, 상기 알람 발생에 따라 비상벨을 구동하기 위한 릴레이를 더 포함하는 방향성 센서를 이용한 감시 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 방향성 센서는 한 쌍의 센서모듈을 포함하며, 상기 한 쌍의 센서모듈은 상기 제1 및 감지영역에 상응하는 제1 및 제2감지신호를 출력하며,

   상기 제1 및 제2감지신호는 서로 위상이 다른 방향성 센서를 이용한 감시 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 방향성 센서는 복수 센서 세트를 포함하고,

   상기 각 센서 세트는 서로 위상이 다른 감지신호를 출력하는 한 쌍의 센서모듈을 포함하는 방향성 센서를 이용한 감시 장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 제1 및 제2감지신호를 제공받은 경우, 상기 제1및 제2 감지신호의 위상에 따라 대상물의 이동방향을 판단한 결과 외부 침입이 발생한 경우 설정시간 동안 알람 동작을 유지하는 방향성 센서를 이용한 감시 장치.
6. 실내 공간에 위치하는 방향성 센서가 제1감지 영역과 제2감지 영역에 침입하는 대상물을 개별적으로 감지하여 해당 감지 영역에 대응하는 감지신호를 출력하는 단계;

   상기 방향성 센서로부터 감지신호를 제공받아 대상물이 상기 제1 감지 영역으로부터 제2감지영역에 침입하는 제1이동방향과 상기 제2감지영역으로부터 제1감 지영역에 침입하는 제2이동방향 중에서 어느 하나의 이동방향을 판단하는 단계; 및

   상기 판단된 이동방향이 외부로부터 실내 공간으로 침입한 경우 알람 동작을 수행하는 단계;를

   포함하는 방향성 센서를 이용한 감시 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 판단 단계는 상기 감지 신호의 위상에 따라 이동방향을 판단하는 방향성 센서를 이용한 감시 방법.

Images