KR20190078427A - 능동형 센서 제어시스템 및 이의 센서 제어방법 - Google Patents

Abstract

센서 제어시스템 및 센서 제어방법이 개시된다.
본 발명에 따른 센서 제어시스템은 목적 질의어를 클라이언트 디바이스로 전송하는 서버 디바이스와, 상기 목적 질의어에 대응하는 센서 파라미터를 설정하고 설정된 파라미터에 따라 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 출력하는 클라이언트 디바이스로 이루어진다.
또한 본 발명에 따른 센서 제어방법은 사용자로부터 입력된 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송하는 단계와, 클라이언트 디바이스가 목적 질의어에 대응하는 센서의 조건 파라미터를 설정하는 단계와, 상기 센서의 조건 파라미터에 따라 측정 대상체를 측정하여 센싱값을 획득하는 단계와, 상기 센싱값이 목적 질의어에 대응하는 값인지를 비교하는 단계와, 상기 비교결과 목적 질의어에 대응하는 값인 경우, 센싱값과 센서 파라미터를 서버 디바이스로 출력하는 단계를 포함한다.

Description

능동형 센서 제어시스템 및 이의 센서 제어방법{Control System and Control method of active type electronic sensor}

본 발명은 전자센서 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클라이언트 디바이스에 센서 컨트롤러를 설치하고, 서버 디바이스로부터 전송된 획득 질의어에 따라 미리 정해진 알고리즘으로 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 전송하도록 구현한 능동형 전자센서 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

이전의 통신은 사람과 사람이 기기와 통신하거나, 사람과 기기 간 통신이 주류였으나, 최근 사물인터넷 기술의 발달로 기기간에도 통신하는 시대가 되었다. 사물인터넷(Internet of Things, 약어로 IoT)은 각종 사물에 센서와 통신 기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 기술을 의미한다. 여기서 사물이란 가전제품, 모바일 장비, 웨어러블 컴퓨터 등 다양한 임베디드 시스템을 포함한다.

해당 기술은 가전제품, 전자기기뿐만 아니라 헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카 등 다양한 분야에서 사물을 네트워크로 연결해 정보를 공유할 수 있다. 다양한 분야에서 사물을 네트워크로 연결해 정보를 공유함에 따라, 현재 사물인터넷 제품을 만드는 회사별로 제품별로 메시지 처리 기준이 달르고 서로 다른 기종간의 제품 혹은 다른 회사 제품간에 실질적인 통신이 어렵다.

도 1은 종래의 제어대상 디바이스의 원격 제어방법을 나타낸 것인데, 종래의 컴퓨터 혹은 디바이스와 같은 원격제어장치는 제어대상 디바이스로 제어가능한 기능을 질의하게 되고, 제어 대상 디바이스는 제어가능한 아이템의 목록을 질의에 대한 응답으로 제공한다. 이어서 제어가능한 아이템의 목록을 수신한 원격제어장치는 제어가능한 아이템들 중 하나를 선택하고 제어값을 설정한 후 제어신호를 제어 대상 디바이스로 송신한다. 제어신호를 수신한 제어 대상 디바이스는 요청한 아이템에 대해 요청한 제어 값으로 변경하고, 제어 아이템에 해당하는 기능을 수행하게 된다. 예를 들어 측정하라는 기능 아이템인 경우에는 제어값(측정 주기, 기간 등)에 따라 측정 기능을 수행하게 된다.

제어대상 디바이스에 설치된 센서들은 설계 시 적용된 측정 주기, 기간, 센싱 범위 등 제어값에 따라 미리 정해진 동작을 수행하는 수동형 장치이며, 제어값의 변화를 수작업에 의존한다. 그러나 이러한 제어값의 변화는 관련된 다른 제어값에 영향을 주게 되므로 모든 설정치를 바꾸어야 하는 불편함이 존재한다.

공개특허공보 제10-2014-0127895호, 네트워크 디바이스들의 센서 기반 구성 및 제어 공개특허공보 제10-2016-0139032호, 센서 시스템의 제어 방법 공개특허공보 제10-2015-0144315호, 원격센서 노드들 및 집중 데이터 처리를 갖는 분산된 센서 시스템 US 8,880,541, Intervention tool with operational parameter sensors 일본국 특허 제5234079호, 센서장치, 센스관리시스템, 센서장치의 제어방법, 프로그램 및 컴퓨터에 설치 가능한 기록장치

본 발명은 상기한 요구사항을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 서버 디바이스로부터 전송된 목적 질의어에 따라 클라이언트 디바이스가 미리 정해진 알고리즘으로 측정하고, 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 전송하도록 구현한 능동형 전자센서 제어시스템 및 제어방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 센서 제어시스템은 목적 질의어를 클라이언트 디바이스로 전송하는 서버 디바이스와, 상기 목적 질의어에 대응하는 센서 파라미터를 설정하고 설정된 파라미터에 따라 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 출력하는 클라이언트 디바이스로 이루어지고, 상기 목적 질의어는 적어도 하나 이상의 센서의 조건 파라미터일 수 있다.

또한 서버 디바이스는 사용자로부터 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송하는 목적 질의어 관리부와, 클라이언트 디바이스로부터 센싱값을 수신하는 센싱값 수신부와, 상기 센싱값을 시각적으로 표시하는 디스플레이부를 포함한다.

또한 센서 컨트롤러는 Rule Dictionary 모듈과 Action Dictionary 모듈과 Modify Dictionary 모듈을 포함하고, 상기 Rule Dictionary 모듈은 목적 질의어에 따라 각각의 센서의 파라미터를 설정하고, 상기 Action Dictionary 모듈은 측정한계 범위를 고려한 센서의 파라미터를 설정하며, 상기 Modify Dictionary 모듈은 센싱값이 원하는 목적 질의어에 대응한 값이 아닐 경우, 미리 정해진 우선순위에 따라 센서의 파라미터를 변경한다.

또한 상기 클라이언트 디바이스는 센싱값과 더불어 센서 파라미터를 함께 서버 디바이스로 출력할 수 있다.

본 발명에 따른 센서 제어방법은 사용자로부터 입력된 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송하는 단계와, 클라이언트 디바이스가 목적 질의어에 대응하는 센서의 조건 파라미터를 설정하는 단계와, 상기 센서의 조건 파라미터에 따라 측정 대상체를 측정하여 센싱값을 획득하는 단계와, 상기 센싱값이 목적 질의어에 대응하는 값인지를 비교하는 단계와, 상기 비교결과 목적 질의어에 대응하는 값인 경우, 센싱값과 센서 파라미터를 서버 디바이스로 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 사용자로부터 입력된 목적 질의어를 클라이언트 디바이스로 전송하고, 클라이언트 디바이스가 목적 질의어에 따라 적어도 하나 이상의 센서의 파라미터를 설정함으로써, 사용자가 센서들의 파라미터를 각각 설정하지 않아도 원하는 품질의 센싱값을 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 제어대상 디바이스의 원격 제어방법을 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 서버 디바이스와 클라이언트 디바이스 간에 이루어지는 센서 제어시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 센서 제어시스템을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 목적 질의어에 따른 동작과정을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

또한 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성된다" 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.

우선 본 발명의 구성을 설명하기 앞서 종래 방식의 센서 제어방법을 설명한다.

도 2는 종래의 서버 디바이스와 클라이언트 디바이스 간에 이루어지는 센서 제어시스템을 설명하는 도면이다.

도면을 참조하면, 종래의 센서 제어시스템은 서버 디바이스와 클라이언트 디바이스로 이루어진다.

서버 디바이스는 센서 파라미터 설정부, 제어신호 관리부, 센싱값 수신부, 및 디스플레이부를 포함한다. 센서 파라미터 설정부는 클라이언트 디바이스에 구비된 센서의 파라미터를 설정하며, 제어신호 전송부는 설정된 파라미터를 기초로 제어신호로 인코딩된 후 클라이언트 디바이스로 전송한다. 그리고 센싱값 수신부는 클라이언트 디바이스로부터 전송된 센싱값을 수신하고, 디스플레이부는 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 표시한다.

클라이언트 디바이스는 온도 센서, 거리 센서, 영상 센서, 센서 컨트롤러가 구비되어 있다. 온도 센서는 측정 대상체의 온도를 측정하고, 거리 센서는 측정 대상체와 거리 센서 사이의 거리를 측정하며, 영상 센서는 측정 대상체를 포함한 촬상 영역을 촬상하여 영상 이미지를 생성한다. 그리고 센서 컨트롤러는 수신된 제어신호에 따라 각각의 센서를 변경한 후 측정 대상체를 센싱하고 센싱된 값을 서버 디바이스로 출력한다.

이와 같이 구성된 센서 제어시스템의 센싱 동작을 살펴보면, 우선 센서 파라미터, 예를 들어 온도 센서의 측정 범위, 거리 센서의 검출 제한범위, 영상 센서의 촬상영역, 해상도 등을 설정하면, 이러한 센서 파라미터를 제어신호로 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송한다.

클라이언트 디바이스는 전송된 제어신호부터 각각의 센서 파라미터를 변경한 후 측정 대상체를 측정한 후 센싱값을 서버 디바이스로 전송한다.

이어서 서버 디비이스는 각각의 센서로부터 측정한 센싱값을 디스플레이부에 표시한다.

한편, 이러한 센싱 방식은 사용자가 센서의 파라미터를 먼저 설정하고, 그 설정에 따라 센서가 측정한 값을 전송받는 방식이다. 예를 들어, 거리가 10m 미만 일 때의 측정 대상물의 온도와 영상을 촬상하는 것일 경우, 거리 센서, 온도 센서, 영상 센서의 센싱 파라미터를 각각 설정한다. 그런데 촬상된 영상 이미지가 원하는 영상 품질보다 낮을 경우 이러한 센서 파라미터의 설정 및 측정 과정을 반복될 수 밖에 없다.

이하, 본 발명에 따른 센서 제어시스템을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 센서 제어시스템을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 센서 제어시스템은 목적 질의어를 클라이언트 디바이스로 전송하는 서버 디바이스와 목적 질의어에 대응하는 센서 파라미터를 설정하고 설정된 파라미터에 따라 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 출력하는 클라이언트 디바이스로 이루어진다.

서버 디바이스는 목적 질의어(PPQ) 관리부, 센싱값 수신부, 및 디스플레이부를 포함한다. 사용자로부터 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송한다. 여기서 목적 질의어(PPQ)는 센서의 조건 파라미터 값일 수 있으며, 바람직하게는 적어도 하나 이상의 센서의 조건범위 파라미터일 수 있다. 예컨대, 목적 질의어는 영상 센서로부터 측정되기를 원하는 조건범위에 해당하는 해상도의 값일 수 있다.

그리고 센싱값 수신부는 클라이언트 디바이스로부터 전송된 센싱값을 수신하고, 디스플레이부는 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 표시한다.

클라이언트 디바이스는 센서 컨트롤러와 복수 개의 서로 다른 센서를 포함한다.

상기 센서 컨트롤러는 Rule Dictionary 모듈과 Action Dictionary 모듈과 Modify Dictionary 모듈을 포함할 수 있다. Rule Dictionary 모듈과 Action Dictionary 모듈과 Modify Dictionary 모듈에 대하여는 동작 설명부분에서 상세히 설명한다.

상기 센서는 측정 대상체의 온도를 측정하는 온도 센서, 측정 대상체와 거리 센서 사이의 거리를 측정하는 거리 센서, 측정 대상체를 포함한 촬상 영역을 촬상하고 영상 이미지를 생성하는 영상 센서 등일 수 있다. 그리고 센서 컨트롤러는 목적 질의어에 따라 각각의 센서 파라미터의 설정을 설정 및 변경하고, 센서가 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 출력한다.

도 4는 본 발명에 따른 목적 질의어에 따른 동작과정을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 센서 제어방법은 사용자로부터 입력된 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송하는 단계와, 클라이언트 디바이스가 목적 질의어에 대응하는 센서의 조건 파라미터를 설정하는 단계와, 상기 센서의 조건 파라미터에 따라 측정 대상체를 측정하여 센싱값을 획득하는 단계와, 상기 센싱값이 목적 질의어에 대응하는 값인지를 비교하는 단계와, 상기 비교결과 목적 질의어에 대응하는 값인 경우, 센싱값과 센서 파라미터를 서버 디바이스로 출력하는 단계를 포함한다.

먼저, 사용자가 서버 디바이스의 입력장치 예를 들어, 마우스, 키보드 등을 사용하여 목적 질의어를 입력한다.

클라이언트 디바이스는 서버 디바이스로부터 전송된 목적 질의어를 기초로 해당 목적 질의어에 대응하는 해당 센서의 파라미터와 연관된 센서의 파라미터를 설정한다. 본 발명에 따른 센서 컨트롤러는 Rule Dictionary 모듈과 Action Dictionary 모듈과 Modify Dictionary 모듈을 포함할 수 있다.

Rule Dictionary 모듈은 목적 질의어에 따라 각각의 센서의 파라미터를 설정한다. 예컨대 영상센서의 경우 영상 센서의 특정 해상도가 목적 질의어로 정해지면, 영상 센서의 초점 거리, 셔터 스피드 등이 설정될 수 있다. 다른 예로서 거리 센서의 경우 목적 질의어에 대응하는 센싱값을 갖기 위한 출력값일 수 있다.

Action Dictionary 모듈은 측정한계 범위를 고려한 센서의 파라미터를 설정한다. 이 때 파라미터의 설정은 해당 센서의 파라미터 설정값과 연관센서의 파라미터의 설정값일 수 있다. 예컨대 거리 센서가 최대 측정가능 거리 8m인 경우에, 목적 질의어가 10m 이하인 측정 대상물의 영상을 촬상하는 것이라면, 거리 센서의 출력을 최대로 설정하고, 8m 이하의 측정 대상물이 선명하게 나올 수 있도록 영상 센서를 조절한다. 이 때, 센서 컨트롤러는 거리 센서의 측정 한계 범위를 센싱값과 함께 서버 디바이스로 출력할 수 있다. 다른 실시예로서 측정범위를 넘어서는 센싱값에 대하여는 null 값으로 출력할 수 있다.

Modify Dictionary 모듈은 센싱값이 원하는 목적 질의어에 대응한 값이 아닐 경우, 미리 정해진 우선순위에 따라 센서의 파라미터를 변경한다. Rule Dictionary 모듈과 Action Dictionary 모듈에 따라 설정된 센서의 파라미터로 측정한 센싱값이 전송받은 목적 질의어에 대응하지 않은 값일 수 있다. 이때 상기 Modify 모듈은 목적 질의어에 대응하는 값을 나타낼 수 있도록 센서의 파라미터를 변경한다. 상기 센서의 파라미터의 변경은 미리 정해진 우선순위에 따른다. 이러한 우선순위는 목적 질의어의 최종 센싱값에 대응하는 센서의 순서일 수 있다. 목적 질의어의 최종 센싱값이 영상일 경우, 영상 센서일 수 있고, 온도 센서와 영상 센서인 경우 온도 센서와 영상 센서가 번갈아 우선순위로 설정될 수 있다. 이 경우 두 번의 센싱값이 획득되고 이 중 센싱값의 품질에 따라 서버 디바이스로 출력될 수 있다.

이와 같이, 클라이언트 디바이스에 구비된 센서는 이와 같이 설정된 센서 파라미터에 따라 측정을 수행한다. 이어서 클라이언트 디바이스의 센서 컨트롤러는 센싱값이 목적 질의어에 대응하는 값인지 여부를 비교확인하고 확인결과 해당 목적 질의어와 대응하는 센싱값일 경우 이를 서버 디바이스로 출력한다. 만약 센싱값이 목적 질의어에 대응하는 값이 아닐 경우 센서 컨트롤러는 센서 파라미터를 변경할 수 있다.

한편 상기 센서 컨트롤러는 최종 설정된 센서들의 파라미터를 센싱값과 함께 서버 디바이스로 출력함으로써 사용자에게 최종 센싱조건을 확인할 수 있도록 할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100 : 서버 디바이스
110 : PPQ 관리부
120 : 센싱값 수신부
130 : 디스플레이부
300 : 클라이언트 디바이스
310 : 센서 컨트롤러
320 : 센서

Claims (5)

1. 목적 질의어를 클라이언트 디바이스로 전송하는 서버 디바이스와
   상기 목적 질의어에 대응하는 센서 파라미터를 설정하고 설정된 파라미터에 따라 측정한 센싱값을 서버 디바이스로 출력하는 클라이언트 디바이스로 이루어지고,
   상기 목적 질의어는 적어도 하나 이상의 센서의 조건 파라미터인 것을 특징으로 하는 센서 제어시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 서버 디바이스는 사용자로부터 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송하는 목적 질의어 관리부와, 클라이언트 디바이스로부터 센싱값을 수신하는 센싱값 수신부와, 상기 센싱값을 시각적으로 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 제어시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서 컨트롤러는 Rule Dictionary 모듈과 Action Dictionary 모듈과 Modify Dictionary 모듈을 포함하고,
   상기 Rule Dictionary 모듈은 목적 질의어에 따라 각각의 센서의 파라미터를 설정하고, 상기 Action Dictionary 모듈은 측정한계 범위를 고려한 센서의 파라미터를 설정하며, 상기 Modify Dictionary 모듈은 센싱값이 원하는 목적 질의어에 대응한 값이 아닐 경우, 미리 정해진 우선순위에 따라 센서의 파라미터를 변경하는 것을 특징으로 하는 센서 제어시스템.
   
4. 청구항 4에 있어서,
   상기 클라이언트 디바이스는 센싱값과 더불어 센서 파라미터를 함께 서버 디바이스로 출력하는 것을 특징으로 하는 센서 제어시스템.
   
5. 사용자로부터 입력된 목적 질의어를 입력받고 이를 인코딩하여 클라이언트 디바이스로 전송하는 단계와,
   클라이언트 디바이스가 목적 질의어에 대응하는 센서의 조건 파라미터를 설정하는 단계와,
   상기 센서의 조건 파라미터에 따라 측정 대상체를 측정하여 센싱값을 획득하는 단계와,
   상기 센싱값이 목적 질의어에 대응하는 값인지를 비교하는 단계와,
   상기 비교결과 목적 질의어에 대응하는 값인 경우, 센싱값과 센서 파라미터를 서버 디바이스로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 제어방법.
   

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