KR20150133212A - 위치 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서들을 포함하는 제1 모듈, 및 적어도 하나의 자기장 발생 장치를 포함하는 제2 모듈을 포함하는 위치 모니터링 장치에 관한 것으로서, 상기 제1 및 제2 모듈들은 고정형 및 이동형 물체들에 각각 장착되도록 구성되고; 상기 장치는 상기 제1 및 제2 모듈들이 정렬된 상태에 있을 때의 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력을 나타내는 구성 데이터를 저장하고 있는 구성 모드에서 동작 가능하고; 상기 장치는 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력이 상기 구성 데이터에 비교되는 모니터링 모드에서 동작 가능하고; 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력이 미리 정의된 소정의 양을 초과하도록 상기 구성 데이터에서 벗어날 경우, 상기 장치는 경보 조건을 지시하는 출력 신호를 제공하도록 구성된다.

Description

위치 모니터링 장치{A POSITION MONITORING DEVICE}

본 발명은 위치 모니터링 장치에 관한 것으로, 특히 보안 애플리케이션들을 위한 위치 모니터링 장치에 관한 것이다.

전자식 빌딩 보안 시스템들은 종종 도어나 창문이 개방되어 있는지를 판단하기 위해 사용될 수 있도록 도어 또는 창문 등에 센서들 포함하고 있다. 이러한 센서의 하나는 리드 스위치(reed switch)이다. 리드 스위치는 보통 도어의 프레임에 장착되어 그 도어 자체에 장착된 영구자석과 정렬되어 있다. 리드 스위치는 자석의 자장에 의해 닫힌 상태로 유지된다. 도어가 개방될 때, 자석은 개방되는 리드 스위치에 근접 상태 바깥으로 이동함으로써 보안 패널 또는 빌딩 경보 시스템에 경보 조건을 지시하게 된다.

리드 스위치 타입의 위치 모니터링 시스템은 침입자에 의해 리드 스위치에 근접한 위치에 자신의 영구자석을 놓음으로써 무력화될 수 있다고 알려졌다.

따라서, 성능이 더 향상된 위치 검출 시스템들을 제공할 필요가 존재한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 위치 모니터링 장치는, 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서들을 포함하는 제1 모듈; 및 적어도 하나의 자기장 발생 장치를 포함하는 제2 모듈을 포함하되; 상기 제1 및 제2 모듈들은 고정형 및 이동형 물체들에 각각 장착되도록 구성되고; 상기 장치는 상기 제1 및 제2 모듈들이 정렬된 상태에 있을 때의 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력을 나타내는 구성 데이터를 저장하고 있는 구성 모드(configuration mode)에서 동작 가능하고; 상기 장치는 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력이 상기 구성 데이터에 비교되는 모니터링 모드(monitoring mode)에서 동작 가능하고; 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력이 미리 정의된 소정의 양을 초과하도록 상기 구성 데이터에서 벗어날 경우, 상기 장치는 경보 조건을 지시하는 출력 신호를 제공하도록 구성된다.

상기 제1 모듈은 둘 이상의 자기장 트랜스듀서들을 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서는 홀 효과(hall effect) 센서의 형태로 제공될 수 있다.

상기 제2 모듈은 둘 이상의 자기장 발생 장치들을 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 자기장 발생 장치는 영구자석의 형태로 제공될 수 있다.

상기 제2 모듈은 상기 적어도 하나의 자기장 발생 장치를 탈착 가능하게 수용하고 그리고 상기 자기장 발생 장치가 두 개의 극성들 중의 어느 하나로 배열되도록 하기 위한 영역들을 포함할 수 있다.

상기 제1 모듈은 상기 제1 모듈의 해체 또는 제거를 검출하기 위한 적어도 하나의 부정조작 방지용(anti-tamper) 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 단지 예시적인 방식으로 아래에서 설명할 것이다.
도 1은 위치 모니터링 장치의 전개도이다.

도 1을 참조하면, 도어나 창문 등의 위치를 모니터링 하기 위한 위치 모니터링 장치(10)가 도시된다. 상기 장치(10)는 도어나 창문의 프레임에 장착되는 것으로 의도되는 제1 액티브 모듈(20)과, 도어나 창문에 부착되는 것으로 의도되는 제2 패시브 모듈(30)을 포함하며, 그 도어나 창문이 정상 상태에서 폐쇄 위치에 있을 때에는 상기한 두 모듈들(20, 30)은 서로 정렬되어 있다.

제1 액티브 모듈(20)은 통형(potted)의 PCB(23)에 장착되는 세 개의 홀-효과 센서들(26)의 형태로 된 자기장 트랜스듀서들(magnetic field transducers)을 포함한다. 상기한 PCB(23)에는 또한 부정조작 방지(anti-tamper) 스위치(24), 프로그램 스위치(25), 신호 릴레이(미도시) 및 마이크로컨트롤러(미도시)가 장착되어 있다. 통형의 PCB(23)는 공지된 방식으로 빌딩 보안 시스템과 암호화 통신을 가능하게 하는 라인 모듈(29)의 선택적인 단부와 함께 하우징(21) 내부에 장착된다. 빌딩 보안 시스템에 접속되는 여러 가닥의 케이블(미도시)에 의해 전원과 통신 선로들이 상기 제1 액티브 모듈(20)에 연결된다. 하우징(21)과 커버(22)는 비철금속(non-ferrous metal) 또는 플라스틱 물질로 형성된다.

제1 액티브 모듈(20)이 조립될 때, 부정조작 방지 스위치(24)의 립(leaf) 부분이 하우징(21)의 개구부(28)로부터 돌출되어 도어 프레임으로부터 상기 모듈(20)이 제거되는 것을 검출하도록 한다. 제1 액티브 모듈(20)이 도어 프레임에 설치될 때, 부정조작 방지 스위치가 눌려진다. 프로그램 스위치(25)에 대한 접속을 하기 위해 필요한 것과 같이 상기 모듈(20)이 도어 프레임에서 제거된다면, 이것은 부정조작 방지 스위치(24)에 의해 검출된다.

제2 패시브 모듈(30)은 하우징(31)과 커버(32)를 포함하는데, 이것은 둘 다 비철금속 또는 플라스틱 물질로부터 형성된다. 하우징(31)은 세 개의 홀-효과 센서들(26)과 근접하게 정렬되는 자석들(33)의 형태로 된 세 개의 자기장 발생장치들을 장착하기 위한 개구부들(34)을 포함한다.

위치 모니터링 장치(10)를 설치하기 위하여 세 개의 자석들(33)이 일정 범위의 다양한 가능한 강도의 자석들로부터 무작위로 선택된다. 상기한 자석들은 어느 한 극성으로, 즉 S극 또는 N극이 홀-효과 센서들과 마주하는 형태로 하우징(31)에 삽입될 수도 있다. 이러한 방식으로, 많은 수의 가능한 조합들의 강도 및 배열의 자석들(33)이 가능하게 된다. 홀-효과 센서들은 그것들이 놓이게 되는 자기장의 강도에 비례하는 전압을 출력한다.

제1 액티브 모듈(20)에 처음으로 전원이 공급될 때, 그것은 구성 모드(configuration mode)에 들어가는데, 이 모드 동안에 상기 모듈(20)은 홀-효과 센서의 출력들을 마이크로-컨트롤러의 비휘발성 메모리에서의 구성 데이터로서 독출하고 저장함으로써 제2 패시브 모듈(30)에서 자석들(33)에 의해 생성된 안정한 자기장 패턴을 검출하기를 대기한다. 그 다음에, 제1 액티브 모듈(20)은 모니터링 모드(monitoring mode)로 동작하고, 이 모드 동안에 홀-효과 센서들의 진행하는 출력들을 상기 저장된 구성 데이터와 비교한다.

만일 홀-효과 센서의 출력들이 상기 저장된 출력 값들과 부합한다면, 제1 액티브 모듈(20)의 신호 릴레이가 활성화된다. 상기 릴레이의 활성화는 차례로 빌딩 보안 시스템에 의해 모니터 된다. 만일 릴레이의 활성화가 빌딩 보안 시스템에 의해 검출된다면, 이것은 관련되는 도어 또는 창문이 닫혀있음을 지시한다.

만일 홀-효과 센서의 출력들이 소정의 임계치보다 크게 상기 저장된 구성 데이터에서 벗어난다면, 제1 액티브 모듈(20)은 신호 릴레이를 불활성화함으로써 경보 조건임을 신호하게 되고 선택적으로 경음기(27)가 소리를 발생할 수도 있다. 신호 릴레이의 불활성화 동작은 빌딩 보안 시스템에 의해 검출되고 적절한 대응조치가 착수될 수 있다.

모니터 된 홀-효과 출력들과 저장된 센서 출력 값들 간에 임계치 차이를 설정함으로써 경보 조건이 표시되기 전에 본 장치는 도어의 "떨어짐(drop)" 또는 경미한 부정합 또는 뒤틀림으로부터 때때로 발생할 수도 있는 자기장 강도의 점진적인 변화를 수용하는 것이 가능하다. 상기한 임계치는 약 10mm 정도의 도어 떨어짐을 수용하도록 설정될 수 있다.

만일 위치 모니터링 장치(10)가 선택적인 다른 자기장 패턴으로 재-프로그램 될 필요가 있다면, 제1 액티브 모듈(20)이 도어 프레임에서 그의 장착된 위치로부터 제거되고(부정조작 방지 스위치(24) 및 경음기(27)를 작동시킴), 커버(22)가 제거된다. 따라서 내부 프로그램 스위치(25)가 눌려지게 되고, 이것은 제1 액티브 모듈(20)이 구성 모드에 재진입하는 것을 가능하게 해준다. 상기한 동작은 또한 "이벤트 알람(event alram)" 조건을 제공할 것이다. 보안요원은 그 장치에 대한 정비(maintenance)가 허가됨을 확인할 수 있다.

전원 고장의 경우, 신호 릴레이가 불활성화 된다.

전술한 실시예는 세 개의 홀 효과 센서들과 세 개의 영구자석들로 이루어진 구성을 활용하였지만, 상이한 수의 홀 효과 센서들과 자석들이 사용될 수도 있다. 어떤 실시예에서는 단지 하나의 홀 효과 센서와 자석이 사용된다.

전술한 실시예에서는 자석들과 동일한 수의 홀 효과 센서들을 사용하였지만, 다른 실시예에서는 홀 효과 센서들의 수가 사용된 자석들의 수와는 상이할 수 있다. 예컨대, 하나의 자석이 두 개의 홀 효과 센서들과 함께 사용될 수 있다.

어떤 실시예들에서는 자석들(33)이 제조 시에 패시브 모듈에 부착되고 포팅 믹스(potting mix) 등과 같은 것으로써 밀폐된다 그러한 실시예에서, 상기 장치를 설치하는 사람은 사용된 자석의 조합에 대하여 알지 못하게 된다.

도 1에 도시된 실시예는 도어 및 도어 프레임 안으로 절단되어 있는 오목한 부분 내에 같은 높이로 매입 장착(flush mounting)되는 것으로 의도된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 장치의 모듈들은 표면에 장착되는 것으로 구성되는데, 이 경우에는 오목한 부분을 절단할 필요가 없다.

전술한 실시예는 도어 또는 창문의 개방 또는 폐쇄를 모니터링 하는 것을 의도하고 있지만, 본 발명은 적어도 아래와 같은 것들을 포함하여 다른 응용분야에 사용될 수도 있다:

- 패시브 모듈은 물품의 허가되지 않은 제거를 검출하기 위해 퍼스널 컴퓨터 등과 같은 가치 있는 이동형 물건에 장착될 수도 있다. 액티브 모듈은 카운터 상부 등에 장착될 수도 있다. 만일 중요한 물건이 그의 원래의 위치로부터 미리 설정된 거리 이상으로 이동되면, 이는 경보 조건이 그 액티브 모듈에 의해 표시되도록 할 수 있다. 이러한 구현은 소매점과 같은 환경에서 유용할 것이다.

- 본 발명의 실시예들은 사고 방지를 돕기 위해 어린이들에 의한 발코니 창문 또는 수영장의 안전문의 개방을 검출하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 하기의 장점들 중의 적어도 하나를 갖는다:

- 본 장치는 복합체(complex)로서 하나의 단일한 영구자석으로써 무력화시킬 수가 없으며, 경보 조건을 회피하기 위해서는 미지의 자기장 패턴이 요구된다.

- 본 장치가 설치 시점에서 프로그램될 때, 임의의 조합의 자석들이 무작위적으로 사용될 수 있다. 따라서, 본 장치의 구성에 대한 어떤 기록도 유지될 필요가 없다.

- 본 장치는 설정된 임계값을 갖는데, 이것은 보호된 물체의 약간의 허용되는 이동에 대해 보상을 해줄 것이다.

- 프로그램된 범위 바깥으로 물체의 정렬이 벗어난다면, 본 장치는 간단히 재-프로그램이 가능하고, 이것은 도어를 재정렬하는데 드는 높은 비용을 절감하게 해준다.

본 명세서에 포함된 선행기술에 대한 참조는, 달리 지시되지 않는다면, 그 정보가 공통적인 일반지식이라는 인정으로서 간주되지 않는다.

마지막으로, 본 발명의 영역 또는 범위로부터 벗어남이 없이 전술한 부품들에 대한 다양한 변경 또는 추가가 이루어질 수도 있음을 인식하여야 할 것이다.

Claims (7)

1. 위치 모니터링 장치에 있어서,
   적어도 하나의 자기장 트랜스듀서를 포함하는 제1 모듈; 및
   적어도 하나의 자기장 발생 장치를 포함하는 제2 모듈을 포함하되;
   상기 제1 및 제2 모듈들은 고정형 및 이동형 물체들에 각각 장착되도록 구성되고;
   상기 장치는 상기 제1 및 제2 모듈들이 정렬된 상태에 있을 때의 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력을 나타내는 구성 데이터를 저장하고 있는 구성 모드(configuration mode)에서 동작 가능하고;
   상기 장치는 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력이 상기 구성 데이터와 비교되는 모니터링 모드(monitoring mode)에서 동작 가능하고;
   상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서의 출력이 미리 정의된 소정의 양보다 더 많이 상기 구성 데이터에서 벗어날 경우, 상기 장치는 경보 조건을 지시하는 출력 신호를 제공하도록 구성되는 위치 모니터링 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 모듈은 둘 이상의 자기장 트랜스듀서들을 포함하는 것인 위치 모니터링 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자기장 트랜스듀서는 홀 효과 센서의 형태로 제공되는 것인 위치 모니터링 장치.
   
4. 선행하는 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 둘 이상의 자기장 발생 장치들을 포함하는 것인 위치 모니터링 장치.
   
5. 선행하는 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 자기장 발생 장치는 영구자석의 형태로 제공되는 것인 위치 모니터링 장치.
   
6. 선행하는 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 모듈은 상기 적어도 하나의 자기장 발생 장치를 이동가능하게 수용하기 위한 영역들을 포함하고, 그리고 상기 자기장 발생 장치가 두 개의 극성들 중의 어느 하나로 배열되도록 하는 것인 위치 모니터링 장치.
   
7. 선행하는 항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 모듈은 상기 제1 모듈의 해체 또는 제거를 검출하기 위한 적어도 하나의 부정조작 방지용(anti-tamper) 스위치를 포함하는 것인 위치 모니터링 장치.

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