KR20170089600A - 지능형 전자 펜스 - Google Patents

Abstract

지능형 전자 펜스가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 전자 펜스는, 각기 다른 영역들에서 물체를 감지하는 레이더 시스템들을 포함하고, 영역들은 일부 중첩된다. 이에 의해, 산업 현장 등의 침입/출입 목표물에 대한 보다 상세 정보를 자동으로 획득할 수 있게 된다.

Description

지능형 전자 펜스{Intelligence Electronic Fence}

본 발명은 레이더 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이더 시스템을 이용하여 산업안전망 구축을 위해 필요한 안전 설비들을 구현하는 기술에 관한 것이다.

보안과 안전 중시되는 구역, 특히 산업 현장 등에서 의도하지 않은 침입에 대한 감시는 물론 의도된 출입이라 하더라도 그 현황에 대한 면밀하게 관리할 필요성이 존재한다.

현재, 침입 감시와 출입 관리는 사람에 의해 이루어지고 있는 실정이다. 최근에는 IR 센서를 이용하여 이를 자동화하고 있기도 하지만, 침입 또는 출입이 있었다는 사실 감지만이 가능할 뿐이며, 목표물에 대한 구체적인 형상, 크기, 거리 등에 대한 정보는 획득할 수 없다.

이에, 단순하게 움직이는 목표물 감지에서 나아가 목표물에 대한 구체적인 정보를 자동으로 감시/관리할 수 있도록 하기 위한 방안의 모색이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 산업 현장 등의 침입/출입 목표물에 대한 보다 상세 정보를 자동으로 획득하기 위한 방안으로 레이더 시스템을 이용한 전자 펜스를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 전자 펜스는, 제1 영역에서 물체를 감지하는 제1 레이더 시스템; 제2 영역에서 물체를 감지하는 제2 레이더 시스템;을 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 일부 중첩된다.

그리고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은, 실제 펜스 사이에 마련된 출입 영역일 수 있다.

또한, 상기 제1 레이더 시스템과 상기 제1 레이더 시스템 각각은, 전자파를 방사하는 송신부; 상기 송신부에서 방사되어 목표물에서 반사된 전자파를 수신하는 제1 수신부; 및 상기 송신부에서 방사되어 목표물에서 반사된 전자파를 수신하는 제2 수신부;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 레이더 시스템과 상기 제1 레이더 시스템 각각은, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식으로 목표물을 감지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 펜스는, 제3 영역에서 물체를 감지하는 제3 레이더 시스템; 제4 영역에서 물체를 감지하는 제4 레이더 시스템;을 포함하고, 상기 제3 영역과 상기 제4 영역은, 일부 중첩되며, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 인접한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전자 펜스를 이용한 감시 방법은, 전자 펜스를 구성하는 제1 레이더 시스템이, 제1 영역에서 물체를 감지하는 단계; 상기 전자 펜스를 구성하는 제2 레이더 시스템이, 제2 영역에서 물체를 감지하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 일부 중첩된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 레이더 시스템을 이용한 전자 펜스로, 산업 현장 등의 침입/출입 목표물에 대한 보다 상세 정보를 자동으로 획득할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 도플러 레이더 방식이 아닌 FMCW 레이더 방식을 활용하여, 보다 적정한 침입/출입 목표물의 감지가 가능하다.

아울러, 본 발명의 실시예들에 따르면, 레이더 시스템에 마련된 하나의 송신부에 대해 두 개의 수신부를 구비하여, 보다 정확하게 목표물의 개수와 거리를 파악할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전자 펜스를 도시한 도면,
도 2는, 도 1에 도시된 레이더 시스템의 상세 블럭도를 도시한 도면,
도 3은, 도 2에 도시된 레이더 시스템에 의한 목표물 감지 과정의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 전자 펜스를 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전자 펜스를 도시한 도면이다. 도 1에는 실제 펜스의 일부 구역을 본 발명의 실시예에 따른 지능형 전자 펜스로 구현하여, 출입 구역으로 기능하도록 한 상황이 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전자 펜스는, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 레이더 시스템들(100-1, 100-2)이 서로 마주 보도록 배치된다. 이에, 레이더 시스템-1(100-1)은 좌측 영역(대략 25m 정도)에서의 목표물을 감지하고, 레이더 시스템-2(100-2)는 우측 영역(대략 25m 정도)에서의 목표물을 감지한다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이더 시스템-1(100-1)이 감시하는 좌측 영역과 레이더 시스템-2(100-2)이 감시하는 우측 영역을 끝 부분에서 일부 중첩시켜 사각 영역이 발생하지 않도록 한다.

이에 의해, 도 1에 도시된 전자 펜스는, 레이더 시스템들(100-1, 100-2)로 실제 펜스 사이에 출입 영역을 구현하게 된다.

레이더 시스템들(100-1, 100-2)은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식으로 목표물을 감지하며, 레이더 시스템-1(100-1)이 사용하는 변조 주파수와 레이더 시스템-2(100-2)이 사용하는 변조 주파수는 구별된다.

이하에서, 레이더 시스템들(100-1, 100-2)의 상세 구성에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시된 레이더 시스템의 상세 블럭도를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 레이더 시스템들(100-1, 100-2)은 동일한 구성으로 구현 가능하므로, 도 2에는 하나의 레이더 시스템에 대해서만 참조부호 100으로 대표하여 도시하였다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 레이더 시스템(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 송신부(110), 수신부-1(121), 수신부-2(122), 아날로그 블럭(130), 디지털 블럭(140) 및 전원 제어 블럭(150)을 포함한다.

송신부(110)는 감시 영역으로 전자파를 방사한다. 송신부(110)에서 방사되는 전자파는 FMCW이다.

수신부-1(121)는, 송신부(110)에서 방사되어 감시 영역에 위치한 목표물로부터 반사된 FMCW를 수신한다.

수신부-2(122)도, 수신부-1(121)과 마찬가지로, 송신부(110)에서 방사되어 감시 영역에 위치한 목표물로부터 반사된 FMCW를 수신한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 시스템(100)은 2개의 수신부들(121,122)을 이용하여 FMCW를 중복하여 수신하는데, 이는 목표물에 대한 정확한 정보 감지를 위함이다.

아날로그 블럭(130)은 수신부-1(121)과 수신부-2(122)에서 출력되는 아날로그 신호에 대한 전처리를 수행하고, 디지털 신호로 변환하여 디지털 블럭(140)으로 전달한다.

디지털 블럭(140)은 전달받은 디지털 신호를 이용하여, 목표물에 대한 정보를 생성한다. 정보에는, 목표물에 대한 구체적인 형상, 크기, 거리 등이 포함된다.

전원 제어 블럭(150)은 송신부(110), 수신부-1(121), 수신부-2(122), 아날로그 블럭(130) 및 디지털 블럭(140)에 대한 전원 공급을 제어한다.

도 3은, 도 2에 도시된 레이더 시스템(100)에 의한 목표물 감지 과정의 설명에 제공되는 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 송신부(110)는 감시 영역으로 FMCW를 방사한다(S210).

그러면, 수신부-1(121)이 S210단계에서 방사되어 감시 영역에 위치한 목표물로부터 반사된 FMCW를 수신한다(S220). 또한, 수신부-2(122)도 S210단계에서 방사되어 감시 영역에 위치한 목표물로부터 반사된 FMCW를 수신한다(S230).

이후, 아날로그 블럭(130)은 S220단계와 S2230단계에 의한 수신 신호들에 대해 아날로그 전처리 과정을 수행하고, 처리된 신호들을 디지털 신호들로 각각 변환한다(S240).

그리고, 디지털 블럭(140)은 S240단계에서 디지털 변환된 신호들을 분석하여, 목표물에 대한 형상, 크기, 거리 등의 정보를 생성한다(S250).

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 전자 펜스를 도시한 도면이다. 도 4에는 실제 펜스 없이 전자 펜스로만 감시 구역을 경계시킨 상황이 도시되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 지능형 전자 펜스는, 도 4에 도시된 바와 같이, 마주보도록 배치한 한 쌍의 레이더 시스템들을 나열하여 구현함으로써, 한 쌍의 레이더 시스템들 각각이 서로 인접하는 영역들을 각각 감시하는 형태이다.

도 4에 도시된 레이더 시스템들(100)도 도 2에 도시된 레이더 시스템으로 구현가능하다.

지금까지, 지능형 전자 펜스에 대해 바람직한 실시예들을 들어 상세히 설명하였다.

위 실시예에서 제시한 지능형 전자 펜스 형태/구조/타입들은 이해와 설명의 편의를 위해 든 예시적인 것들에 불과하다. 다른 형태/구조/타입들의 지능형 전자 펜스에 대해서도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100, 100-1, 100-2 : 레이더 시스템
110 : 송신부
121 : 수신부-1 122 : 수신부-2
130 : 아날로그 블럭 140 : 디지털 블럭
150 : 전원 제어 블럭

Claims (6)

1. 제1 영역에서 물체를 감지하는 제1 레이더 시스템;
   제2 영역에서 물체를 감지하는 제2 레이더 시스템;을 포함하고,
   상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 일부 중첩되는 것을 특징으로 하는 전자 펜스.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 영역과 상기 제2 영역은,
   실제 펜스 사이에 마련된 출입 영역인 것을 특징으로 하는 전자 펜스.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 레이더 시스템과 상기 제1 레이더 시스템 각각은,
   전자파를 방사하는 송신부;
   상기 송신부에서 방사되어 목표물에서 반사된 전자파를 수신하는 제1 수신부; 및
   상기 송신부에서 방사되어 목표물에서 반사된 전자파를 수신하는 제2 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 펜스.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 레이더 시스템과 상기 제1 레이더 시스템 각각은,
   FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식으로 목표물을 감지하는 것을 특징으로 하는 전자 펜스.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   제3 영역에서 물체를 감지하는 제3 레이더 시스템;
   제4 영역에서 물체를 감지하는 제4 레이더 시스템;을 포함하고,
   상기 제3 영역과 상기 제4 영역은, 일부 중첩되며, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 인접하는 것을 특징으로 하는 전자 펜스.
   
6. 전자 펜스를 구성하는 제1 레이더 시스템이, 제1 영역에서 물체를 감지하는 단계;
   상기 전자 펜스를 구성하는 제2 레이더 시스템이, 제2 영역에서 물체를 감지하는 단계;를 포함하고,
   상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 일부 중첩되는 것을 특징으로 하는 전자 펜스를 이용한 감시 방법.
   

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