KR20180129240A - Intrusion object detection system and method for controlling the system thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 침입 물체 감지 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 영역에 침입하는 물체를 감지 및 판단하여 퇴치하는 침입 물체 감지 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an intruding object detection system and a control method thereof, and more particularly, to an intruder object detection system and a control method thereof that detect, judge and eliminate an intruding object.
기존의 침입 감지 시스템은 단순히 선형 조사 방식의 레이저 또는 수동형 열감지 센서, 초음파 센서 등의 수동적인 장비를 이용하여 물체의 침입 여부만을 감지한다. 이러한 기존의 침입 감지 시스템은 센서의 on-off 신호로만 정보를 판단하므로 오/경보가 발생할 가능성이 크다는 문제점이 존재한다.Conventional intrusion detection systems use passive devices such as linear irradiation type laser or passive type heat detection sensor and ultrasonic sensor to detect only intrusion of an object. Such existing intrusion detection system judges information only by the on-off signal of the sensor, and thus there is a problem that the possibility of occurrence of an alarm / alarm is high.
또한, 최근 많이 보급되어지는 광학영상카메라의 경우, 물체의 움직임만을 감지하기 때문에 침입 물체인지의 판단이 어렵다는 점과 실내와 같은 밀폐 공간에서만 사용 가능하다는 점의 문제점이 존재한다.In addition, there is a problem that it is difficult to judge whether an intruder is an intruding object because it detects only the movement of an object, and that it can be used only in an enclosed space such as a room.
이러한 문제점으로 인해 기존의 침입 감지 시스템은 비행장, 논, 밭, 과수원 등과 같이 넓고 오픈된 공간에서 버드스트라이크, 유해조수나 절도 범죄의 피해를 막기 위한 침입 물체 감지에 어려움이 있다. Due to these problems, existing intrusion detection systems have difficulty in detecting intruding objects in order to prevent damages of bird strike, harmful assistant or theft crime in a wide open space such as airfield, rice field, field, orchard.
따라서 오픈된 공간에서 침입 물체를 감지할 수 있는 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 더 나아가 감지된 침입 물체를 판별하여 자동으로 침입 물체에 대응되는 다양한 방법으로 침입 물체를 퇴치할 수 있는 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. Accordingly, there is a need for a system capable of detecting an intruding object in an open space, and further, there is a need for a system capable of automatically detecting a detected intruding object and eliminating the intruding object by various methods corresponding to the intruding object There is a growing need.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 침입 물체를 감지하고, 감지된 침입 물체를 판별하여 침입 물체를 퇴치하는 침입 물체 감지 시스템 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an intruding object detection system for detecting an intruding object, discriminating a detected intruding object and eliminating the intruding object, and a control method thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템은, 360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력하고, 상기 출력된 레이저가 물체의 표면에서 반사되는 반사 레이저를 수신하는 액티브 레이저; 목표 위치로 자율비행하고, 근접 센서를 이용하여 물체를 감지하고, 카메라를 이용하여 상기 물체를 촬영하는 드론; 및 상기 액티브 레이저를 통해 수신된 반사 레이저를 바탕으로 물체의 위치를 산출하고, 상기 산출된 물체의 위치를 목표 위치로 설정하여 상기 목표 위치로 상기 드론이 자율비행하도록 상기 드론을 제어하며, 상기 드론이 촬영한 물체를 판단하는 제어 모듈;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an intrusion object detection system including an active laser outputting a laser over a 360-degree azimuth angle and receiving the reflected laser reflected from a surface of an object, ; A dron that autonomously flies to a target position, detects an object using a proximity sensor, and photographs the object using a camera; And controlling the drones to autonomously fly the drones to the target position by calculating the position of the object based on the reflected laser received through the active laser and setting the position of the calculated object to a target position, And a control module for determining the photographed object.
그리고, 상기 드론은, 상기 판단된 물체에 대응하는 퇴치 이벤트를 발생시키는 것을 특징으로 하고, 상기 퇴치 이벤트는 기 설정된 초음파 발생, 사운드 발생, 저장된 액체 반출 중 어느 하나일 수 있다.The drones generate an erasure event corresponding to the determined object, and the erasure event may be any one of preset ultrasonic generation, sound generation, and stored liquid discharge.
또한, 상기 드론은, 상기 자율비행하는 동안 상기 드론의 상세 위치를 산출하는 RTK-GPS;를 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 RTK-GPS로부터 산출된 드론의 상세 위치를 수신하고, 상기 수신된 드론의 상세 위치를 바탕으로 상기 드론이 자율비행하는 동안 상기 드론의 목표 위치를 업데이트할 수 있다,Further, the drones may include RTK-GPS for calculating a detailed position of the drones during the autonomous flight, the control module receiving a detailed position of the drones calculated from the RTK-GPS, Based on the detailed location of the dron, the dron can update the target location of the dron during autonomous flight,
그리고, 상기 제어 모듈은, 상기 수신된 반사 레이저를 바탕으로 기 설정된 기준점으로부터 상기 물체의 거리 및 방위각을 산출할 수 있다.The control module may calculate the distance and the azimuth angle of the object from a predetermined reference point based on the received reflected laser beam.
또한, 상기 제어 모듈은, 기 저장된 데이터와 비교하여 상기 촬영된 물체의 종류를 판단할 수 있다.Also, the control module may compare the stored data with the previously stored data to determine the type of the photographed object.
그리고, 상기 감지된 물체의 종류, 위치, 퇴치 이벤트 및 퇴치 여부를 포함하는 침입 물체 정보를 외부 단말로 전송하는 통신 모듈;을 더 포함할 수 있다.The communication module may further transmit the intruding object information including the type, location, and the event of the detected object to the external terminal.
그리고, 상기 액티브 레이저는, 상기 액티브 레이저가 설치된 수평면을 기준으로 지면을 향하도록 360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력할 수 있다.The active laser may output a laser over a 360-degree azimuth angle so that the active laser is directed to the ground with respect to a horizontal plane on which the active laser is installed.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 드론을 통해 감지된 물체가 기 설정된 영역에서 감지된 것으로 판단되면, 상기 물체는 침입 물체가 아닌 것으로 판단하여 상기 감지된 물체를 판단하지 않을 수 있다.In addition, if it is determined that the object sensed through the drone is sensed in a predetermined area, the control module may determine that the object is not an intruding object, and may not determine the sensed object.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템의 제어 방법은, 액티브 레이저가 360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력하고, 상기 출력된 레이저가 물체의 표면에서 반사되는 반사 레이저를 수신하는 단계; 제어 모듈이 상기 수신된 반사 레이저를 바탕으로 물체의 위치를 산출하는 단계; 드론이 상기 산출된 위치로 자율비행하는 단계; 상기 드론이 근접 센서를 이용하여 물체를 감지하고, 카메라를 이용하여 상기 감지된 물체를 촬영하는 단계; 및 상기 제어 모듈이 상기 드론이 촬영한 물체를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control method of an intruding object detection system, comprising: an active laser outputting a laser over an azimuth angle of 360 degrees; Receiving a reflected laser beam; The control module calculating a position of an object based on the received reflected laser; A step of autonomous flight of the drone to the calculated position; Sensing the object using the proximity sensor and photographing the sensed object using the camera; And a step of the control module determining an object photographed by the drones.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 사용자는 수동형 장비나 사람의 투입 없이도 침입 물체를 감지하고 퇴치할 수 있게 된다.As described above, according to various embodiments of the present invention, a user can detect and eliminate intruding objects without the need for passive equipment or human input.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템의 구성을 간략히 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템의 구성을 상세히 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템이 침입 물체를 감지하고 퇴치하는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram schematically showing a configuration of an intruding object detection system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an intruding object detection system according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram for explaining a method for detecting and preventing an intruding object from an intruding object detection system according to an embodiment of the present invention,
4 is a diagram for explaining a control method of an intruding object detection system according to an embodiment of the present invention.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in the embodiments of the present disclosure will be briefly described, and the embodiments will be described in detail.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the embodiments of the present disclosure have selected the currently widely used generic terms possible in light of the functions in this disclosure, but these may vary depending on the intentions or precedents of those skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like . Also, in certain cases, some terms are arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding embodiments. Therefore, the terms used in the embodiments should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, and on the contents of the embodiments throughout.
본 개시의 실시 예에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. In the embodiments of the present disclosure, terms including ordinal numbers such as first, second, and so on can be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present disclosure, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
또한, 본 개시의 실시 예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Moreover, in the embodiments of the present disclosure, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 본 개시의 실시 예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, in the embodiments of the present disclosure, terms such as "comprise" or "have ", etc. are intended to specify that there is a feature, number, step, operation, component, Steps, operations, elements, components, or combinations of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 본 개시의 실시 예에서, "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.Further, in the embodiments of the present disclosure, "module" or "module" performs at least one function or operation, and may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. Also, a plurality of "modules" or a plurality of "parts" may be embodied as at least one processor integrated into at least one module, except "modules" or "modules "
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 침입 물체 감지 시스템(10)은 액티브 레이저(110), 통신 모듈(120), 드론(130) 및 제어 모듈(140)을 포함한다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an intruding object detection system according to an embodiment of the present invention. 1, the intruding
액티브 레이저(110)는 레이저를 출력하고, 출력된 레이저가 물체의 표면에서 반사되는 반사 레이저를 수신할 수 있다. 구체적으로, 액티브 레이저(110)는 지면을 향해 360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력할 수 있다. 그리고, 출력된 레이저가 물체의 표면에서 반사되면, 액티브 레이저(110)는 반사 레이저를 수신할 수 있다. 한편, 액티브 레이저(110)는 물체의 침입을 감지하고자 하는 특정 영역의 중심에 배치될 수 있고, 예를 들어 건물 위 5~10(m) 높이에 배치될 수 있다.The
이러한 액티브 레이저(110)는 하나 이상일 수 있다.Such an
통신 모듈(120)은 외부 단말과 데이터를 송수신할 수 있다. 구체적으로, 통신 모듈(120)은 침입 물체의 종류, 위치, 퇴치 방법 또는 퇴치 여부 중 적어도 하나를 포함하는 침입 물체 정보를 외부 단말로 전송할 수 있다. 한편, 외부 단말은 스마트 폰, 스마트 워치, 스마트 글라스, 태블릿 PC, 노트북 PC, 관제 서버 등과 같은 다양한 전자 장치일 수 있다.The
드론(130)은 제어부(140)에서 설정된 목표 위치로 자율비행할 수 있다. 구체적으로, 드론(130)은 대기 상태일 경우 기 설정된 위치에 고정 배치되고, 액티브 레이저(110)를 통해 침입 물체가 감지되면 감지된 침입 물체의 좌표를 목표 위치로 설정하여 자율비행할 수 있다.The
그리고, 드론(130)은 자율비행 중 근접 센서를 이용하여 물체를 감지할 수 있다. 물체가 감지되면, 드론(130)은 감지된 물체를 촬영할 수 있다. 한편, 드론(130)은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기를 의미하며, 자율비행을 위해 프레임, 모터, 프로펠러, 초음파 센서 또는 적외선 센서, 통신부를 포함할 수 있다.Then, the
이러한 드론(130)은 하나 이상일 수 있다.
제어 모듈(140)은 액티브 레이저(110)를 통해 수신된 반사 레이저를 바탕으로 물체의 위치를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어 모듈(140)은 액티브 레이저(110)가 레이저를 출력하고, 출력된 레이저가 물체에서 반사된 레이저를 수신하면, 레이저가 출력된 시간과 반사 레이저를 수신한 시간의 차이를 바탕으로 물체와의 왕복 시간을 측정해 물체까지의 거리를 산출할 수 있다. 그리고, 제어 모듈(140)은 액티브 레이저(110)가 수신한 반사 레이저의 방위각과 물체까지의 거리를 바탕으로 물체의 위치를 산출할 수 있다. 즉, 물체의 위치는 기준 위치로부터 방위각과 거리로 표현될 수 있다.The
그리고, 제어 모듈(140)은 감지된 물체가 기 설정된 영역에서 감지된 것으로 판단되면, 침입 물체가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(140)은 이동 통로로 설정된 영역에서 물체가 감지되면, 침입 물체가 아닌 것으로 판단하여 드론(130)이 자율비행하도록 제어하지 않을 수 있다. If it is determined that the sensed object is sensed in a predetermined area, the
그리고, 제어 모듈(140)은 산출된 물체의 위치를 목표 위치로 설정하여 드론(130)이 목표 위치로 자율비행하도록 드론(130)을 제어할 수 있다.Then, the
그리고, 제어 모듈(140)은 드론(130)이 자율비행하는 동안 RTK-GPS로부터 산출된 드론의 상세 위치를 바탕으로 드론(130)의 목표 위치를 업데이트할 수 있다. 이는, 드론(130)이 목표 위치로 자율비행함에 있어서 발생하는 오차를 cm 단위로 줄일 수 있다.The
그리고, 드론(130)이 목표 위치로 자율비행하여 감지 물체를 촬영하면, 제어 모듈(140)은 촬영된 물체를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어 모듈(140)은 촬영된 물체와 기 설정된 데이터를 비교하여 침입 물체의 종류를 자동으로 판단할 수 있다.When the
그리고, 제어부(140)는 판단된 물체에 대응하는 퇴치 이벤트를 발생시키도록 드론(130)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 판단된 물체에 따라, 새를 퇴치하기 위한 사운드를 발생, 기 설정된 영역의 초음파를 발생 또는 저장된 액체를 반출하는 등의 퇴치 이벤트를 발생시키도록 드론(130)을 제어할 수 있다.The
그리고, 제어부(140)는 침입 물체를 감지한 위치, 감지된 물체의 종류, 발생한 퇴치 이벤트 및 물체의 퇴치 여부를 포함하는 침입 물체 정보를 외부 단말로 전송하도록 통신 모듈(120)을 제어할 수 있다.The
상술한 외부 단말은 스마트 폰, 스마트 워치, 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 노트북 PC 등과 같은 다양한 전자 장치로 구현될 수 있다.The external terminal may be implemented by various electronic devices such as a smart phone, a smart watch, a desktop PC, a tablet PC, a notebook PC, and the like.
그리고 제어부(140)는 침입 물체를 감지한 위치, 감지된 물체의 종류, 발생한 퇴치 이벤트 및 물체의 퇴치 여부를 포함하는 침입 물체 정보를 관제 서버로 전송하도록 통신 모듈(120)을 제어할 수 있다.The
관제 서버(미도시)는 통신 모듈(120)로부터 전송받은 침입 물체를 감지한 위치, 감지된 물체의 종류, 발생한 퇴치 이벤트 및 물체의 퇴치 여부를 포함하는 침입 물체 정보를 DB화하여 저장할 수 있다.The control server (not shown) can store intrusion object information including a location of an intruding object received from the
또한, 관제 서버(미도시)는 통신 모듈(120)로부터 전송받은 침입 물체를 감지한 위치, 감지된 물체의 종류, 발생한 퇴치 이벤트 및 물체의 퇴치 여부를 포함하는 침입 물체 정보를 이용하여, 침입 물체를 감지한 위치, 감지된 물체의 종류, 발생한 퇴치 이벤트 및 물체의 퇴치 여부에 대한 통계 결과를 도출할 수 있다.In addition, the control server (not shown) uses the intruding object information including the position at which the intruding object transmitted from the
그리고 관제 서버(미도시)는 도출된 통계 결과를 저장할 수 있고, 관제 서버(미도시)는 외부 단말로 도출된 통계 결과를 전송할 수 있다.The control server (not shown) can store the derived statistical results, and the control server (not shown) can transmit the statistical results derived to the external terminal.
이러한 침입 물체 감지 시스템(10)은 드론 충전 스테이션(미도시)를 더 포함할 수 있다.The intruding
드론 충전 스테이션(미도시)는 드론(130)이 포함하고 있는 배터리를 충전할 수 있다.A drones charging station (not shown) may charge the battery included in the
또한, 드론 충전 스테이션(미도시)는 드론(130)이 포함하고 있는 배터리를 교체할 수 있다.In addition, a drones charging station (not shown) may replace the battery included in the
그리고 드론 충전 스테이션(미도시)는 퇴치부(135)에 저장된 액체를 교체할 수 있다.And a drones charging station (not shown) may replace the liquid stored in the
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 대해 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템(10)의 구성을 상세히 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 액티브 레이저(110), 통신 모듈(120), 드론(130) 및 제어 모듈(140)을 포함한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 2 is a detailed view showing the configuration of the intruding
한편, 도 2는 침입 물체 감지 시스템(10)이 침입 물체 감지 기능, 침입 물체 판단 기능, 침입 물체 퇴치 기능 등과 같이 다양한 기능을 구비한 시스템인 경우를 예로 들어, 각종 구성 요소들을 종합적으로 도시한 도면이다. 따라서, 실시 예에 따라서는, 도 2에 도시된 구성 요소 중 일부는 생략 또는 변경될 수도 있고, 다른 구성 요소가 더 추가될 수도 있다.2 shows an example of a system in which an intruding
액티브 레이저(110)는 레이저 발신부(111) 및 레이저 수신부(113)를 포함한다. 레이저 발신부(111)는 레이저를 출력하는 구성이다. 구체적으로, 레이저 발신부(111)는 기 설정된 간격으로 전 방위각에 걸쳐 지면을 향해 레이저를 출력할 수 있다. 한편, 레이저 발신부(111)는 레이저 발진기 또는 송신 망원경 등으로 구현될 수 있다.The
레이저 수신부(113)는 레이저 발신부(111)에서 출력된 레이저가 특정 물체에 반사된 레이저를 수신하는 구성이다. 구체적으로, 레이저 수신부(113)는 레이저 발신부(111)에서 출력된 레이저가 특정 물체에 반사된 레이저를 수신하여 시간적 혹은 스펙트럼적으로 신호처리를 수행할 수 있다. 한편, 레이저 수신부(113)는 수신 망원경, 분광소자 또는 검출기 등으로 구현될 수 있다.The
통신 모듈(120)은 다양한 유형의 통신방식에 따라 다양한 유형의 외부 단말과 통신을 수행하는 구성이다. 통신 모듈(120)은 와이파이 칩, 블루투스 칩, NFC칩, 무선 통신 칩 등과 같은 다양한 통신 칩을 포함할 수 있다. 특히, 통신 모듈(120)은 침입 물체의 종류, 위치, 퇴치 방법 또는 퇴치 여부 중 적어도 하나를 포함하는 침입 물체 정보를 외부 단말로 전송할 수 있다. The
드론(130)은 근접 센서(131), 카메라(133), 퇴치부(135) 및 RTK-GPS(137)를 포함한다. 근접 센서(131)는 물체가 근접한 것을 비접촉으로 감지하여 그 위치를 검출하는 구성이다. 구체적으로, 근접 센서(131)는 드론(130)과 물체의 최단 거리가 임계값 이하인 경우, 침입 물체가 일정한 거리에 있음을 감지할 수 있다.The
카메라(133)는 영상을 촬영하는 구성이다. 구체적으로, 카메라(133)는 감지된 침입 물체를 촬영할 수 있다. 한편, 카메라(133)는 드론(130)이 자율비행하는 동안 영상을 촬영할 수도 있고, 근접 센서(131)에 의해 침입 물체가 감지되면 영상을 촬영할 수도 있다.The
퇴치부(135)는 초음파 발생, 사운드 발생 및 저장된 액체를 반출하는 구성이다. 구체적으로, 퇴치부(135)는 제어 모듈(140)의 제어에 따라 침입 물체의 종류에 대응되는 퇴치 이벤트를 발생시킨다. 예를 들어, 제어 모듈(140)에서 판단된 침입 물체가 새이면, 퇴치부(135)는 새를 퇴치하기 위한 사운드를 발생시킬 수 있다.The
RTK-GPS(real-time kinematic GPS)(137)는 드론(130)의 상세 위치를 산출하는 구성이다. 구체적으로, RTK-GPS(137)는 기준 위치와 드론(130)에 각각 배치되어 드론(130)이 자율비행하는 동안 드론(130)의 상세 위치를 산출할 수 있다.A real-time kinematic GPS (RTK-GPS) 137 calculates a detailed position of the
제어 모듈(140)은 물체 위치 산출부(141) 및 물체 종류 판단부(143)를 포함한다. 물체 위치 산출부(141)는 액티브 레이저(110)를 통해 감지된 침입 물체의 위치를 산출하는 구성이다. 구체적으로, 레이저 발신부(111)에서 출력된 레이저가 물체에서 반사된 레이저를 레이저 수신부(113)에서 수신하여 시간적 혹은 스펙트럼적으로 신호처리를 수행하면, 이를 바탕으로 물체까지의 거리를 산출할 수 있다. 예를 들어, 물체 위치 산출부(141)는 레이저가 출력된 시간과 반사 레이저를 수신한 시간의 차이를 바탕으로 물체와의 왕복 시간을 측정해 물체까지의 거리를 산출할 수 있다.The
그리고, 물체 위치 산출부(141)는 레이저 수신부(113)에서 수신한 반사 레이저의 방위각 및 물체까지의 거리를 바탕으로 물체의 위치를 산출할 수 있다.The object
물체 종류 판단부(143)는 카메라(133)를 통해 촬영된 물체를 판단하는 구성이다. 구체적으로, 물체 종류 판단부(143)는 머신러닝을 통해 기 설정된 데이터와 침입한 물체를 비교하여 침입 물체의 종류를 자동으로 판단할 수 있다. The object
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 시스템(10)이 침입 물체를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 보안 영역을 완전히 포함할 수 있도록 액티브 레이저(310)는 보안 영역의 중심에 배치되는 것이 바람직하며, 지면으로부터 일정 거리 이상에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 건물(320) 주변 영역으로 침입하는 물체를 막기 위하여 건물 위 5~10(m) 높이에 배치될 수 있다.FIG. 3 is a diagram for explaining a method of detecting an intruding object by the intruding
그리고, 액티브 레이저(310)는 보안 영역을 모두 포함하도록 지면을 향하여 레이저를 출력할 수 있다. 구체적으로, 액티브 레이저(310)는 360도 전 방위각을 걸쳐 지면을 향하여 레이저(311)를 출력함으로써 레이저로 형성되는 면이 보안 영역을 모두 포함할 수 있다.Then, the
그리고, 제어 모듈(140)은 기 설정된 영역에서 물체를 감지하면, 감지된 물체가 침입 물체가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 이동 통로(330)에서 물체가 감지되면, 제어 모듈(140)은 감지된 물체가 침입 물체가 아닌 것으로 판단할 수 있고, 울타리(340), 지면 등과 같은 고정 물체는 감지하지 않을 수 있다.When the
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른, 침입 물체 감지 시스템(10)의 제어 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of controlling the intruding
우선, 침입 물체 감지 시스템(10)은 레이저를 출력하고, 출력된 레이저가 물체에서 반사된 반사 레이저를 수신한다(S410).First, the intruding
그리고, 침입 물체 감지 시스템(10)은 수신된 반사 레이저를 바탕으로 물체의 위치를 산출한다(S420). 구체적으로, 침입 물체 감지 시스템(10)은 레이저가 출력된 시간과 반사 레이저를 수신한 시간의 차이를 바탕으로 물체와의 왕복 시간을 측정해 물체까지의 거리를 산출하고, 수신한 반사 레이저의 방위각을 판단할 수 있다. 그리고, 침입 물체 감지 시스템(10)은 산출된 물체까지의 거리 및 방위각을 바탕으로 물체의 위치를 산출할 수 있다.Then, the intruding
그리고, 침입 물체 감지 시스템(10)은 산출된 물체의 위치를 목표 위치로 설정하여 물체에 근접하도록 자율비행 한다(S430).Then, the intruding
그리고, 침입 물체 감지 시스템(10)은 물체를 감지하고, 감지된 물체를 촬영한다(S440). 구체적으로, 침입 물체 감지 시스템(10)은 근접 센서를 이용하여 물체를 감지하고, 카메라를 이용하여 물체를 촬영할 수 있다.Then, the intruding
그리고, 침입 물체 감지 시스템(10)은 촬영된 물체를 판단한다(S450). 구체적으로, 침입 물체 감지 시스템(10)은 기 설정된 데이터와 침입한 물체를 비교하여 침입 물체의 종류를 자동으로 판단할 수 있다.Then, the intruding
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 의해, 수동형 장비나 사람의 투입 없이도 침입 물체를 감지하고 퇴치할 수 있게 된다.According to various embodiments of the present invention as described above, an intruding object can be detected and eradicated without the need for passive equipment or human input.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described method can be implemented in a general-purpose digital computer that can be created as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium. In addition, the structure of the data used in the above-described method can be recorded on a computer-readable recording medium through various means. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g., CD ROM,
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, disclosure methods should be considered from an illustrative point of view, not from a restrictive point of view. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
10: 침입 물체 감지 시스템
110: 액티브 레이저
120: 통신 모듈
130: 드론
140: 제어 모듈10: Intrusion detection system
110: active laser
120: Communication module
130: Drones
140: Control module
Claims (9)
360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력하고, 상기 출력된 레이저가 물체의 표면에서 반사되는 반사 레이저를 수신하는 액티브 레이저;
목표 위치로 자율비행하고, 근접 센서를 이용하여 물체를 감지하고, 카메라를 이용하여 상기 물체를 촬영하는 드론; 및
상기 액티브 레이저를 통해 수신된 반사 레이저를 바탕으로 물체의 위치를 산출하고, 상기 산출된 물체의 위치를 목표 위치로 설정하여 상기 목표 위치로 상기 드론이 자율비행하도록 상기 드론을 제어하며, 상기 드론이 촬영한 물체를 판단하는 제어 모듈;을 포함하는 침입 물체 감지 시스템.In an intruding object detection system,
An active laser for outputting a laser over 360 azimuthal azimuths and for receiving the reflected laser beam reflected from the surface of the object;
A dron that autonomously flies to a target position, detects an object using a proximity sensor, and photographs the object using a camera; And
Calculates a position of an object based on the reflected laser received through the active laser, sets the position of the calculated object to a target position, and controls the dron to autonomously fly the dron to the target position, And a control module for determining the photographed object.
상기 드론은,
상기 판단된 물체에 대응하는 퇴치 이벤트를 발생시키는 것을 특징으로 하고,
상기 퇴치 이벤트는 기 설정된 초음파 발생, 사운드 발생, 저장된 액체 반출 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
The drones,
And generates an erasure event corresponding to the determined object,
Wherein the erasure event is any one of preset ultrasonic generation, sound generation, and stored liquid discharge.
상기 드론은,
상기 자율비행하는 동안 상기 드론의 상세 위치를 산출하는 RTK-GPS;를 포함하고,
상기 제어 모듈은,
상기 RTK-GPS로부터 산출된 드론의 상세 위치를 수신하고, 상기 수신된 드론의 상세 위치를 바탕으로 상기 드론이 자율비행하는 동안 상기 드론의 목표 위치를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
The drones,
And RTK-GPS for calculating a detailed position of the drones during the autonomous flight,
The control module includes:
Receives the detailed position of the dron calculated from the RTK-GPS, and updates the target position of the dron during self-flight based on the detailed position of the received dron.
상기 제어 모듈은,
상기 수신된 반사 레이저를 바탕으로 기 설정된 기준점으로부터 상기 물체의 거리 및 방위각을 산출하는 것을 특징으로 하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
The control module includes:
And calculates the distance and azimuth angle of the object from a predetermined reference point based on the received reflected laser.
상기 제어 모듈은,
기 저장된 데이터와 비교하여 상기 촬영된 물체의 종류를 판단하는 것을 특징으로 하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
The control module includes:
And determines the type of the photographed object by comparing the photographed image with previously stored data.
상기 감지된 물체의 종류, 위치, 퇴치 이벤트 및 퇴치 여부를 포함하는 침입 물체 정보를 외부 단말로 전송하는 통신 모듈;을 더 포함하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
And a communication module for transmitting the intruding object information including the type, position, an erasure event and the erasure of the sensed object to an external terminal.
상기 액티브 레이저는,
상기 액티브 레이저가 설치된 수평면을 기준으로 지면을 향하도록 360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력하는 것을 특징으로 하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
The active laser includes:
Wherein the laser is output over a 360-degree azimuth angle with the horizontal plane on which the active laser is installed as a reference.
상기 제어 모듈은,
상기 드론을 통해 감지된 물체가 기 설정된 영역에서 감지된 것으로 판단되면, 상기 물체는 침입 물체가 아닌 것으로 판단하여 상기 감지된 물체를 판단하지 않는 것을 특징으로 하는 침입 물체 감지 시스템.The method according to claim 1,
The control module includes:
Wherein the controller determines that the object is not an intruding object and does not determine the sensed object if it is determined that the object detected through the drone is detected in a predetermined area.
액티브 레이저가 360도 전 방위각에 걸쳐 레이저를 출력하고, 상기 출력된 레이저가 물체의 표면에서 반사되는 반사 레이저를 수신하는 단계;
제어 모듈이 상기 수신된 반사 레이저를 바탕으로 물체의 위치를 산출하는 단계;
드론이 상기 산출된 위치로 자율비행하는 단계;
상기 드론이 근접 센서를 이용하여 물체를 감지하고, 카메라를 이용하여 상기 감지된 물체를 촬영하는 단계; 및
상기 제어 모듈이 상기 드론이 촬영한 물체를 판단하는 단계;를 포함하는 침입 물체 감지 시스템의 제어 방법.A control method for an intruding object detection system,
The active laser outputting a laser over a 360 degrees azimuthal angle and the output laser receiving a reflected laser beam reflected from a surface of an object;
The control module calculating a position of an object based on the received reflected laser;
A step of autonomous flight of the drone to the calculated position;
Sensing the object using the proximity sensor and photographing the sensed object using the camera; And
And controlling the control module to determine an object photographed by the drones.
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KR1020170064960A KR101928995B1 (en) | 2017-05-26 | 2017-05-26 | Intrusion object detection system and method for controlling the system thereof |
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