KR20210075657A - Ultra-wideband intrusion detection appartus and detecting method threrof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an ultra-wideband intrusion detection device and a detecting method thereof. The ultra-wideband intrusion detection device includes: a signal transceiver which transmits a UWB signal to a monitoring area and receives a reflected UWB signal reflected from a detection area; and a control unit which determines whether a detection signal among the reflected UWB signals is a detection pattern having a predetermined slope, calculates an average number of detections which is an average value of the number of times for the detection signal for a predetermined time, and determines whether or not a person has invaded by using a detection pattern and the average value of the number of detections. Accordingly, it is possible to more accurately determine whether it is a human intrusion pattern or not.

Description

UWB 침입 감지 장치 및 그 감지 방법{ULTRA-WIDEBAND INTRUSION DETECTION APPARTUS AND DETECTING METHOD THREROF}UWB intrusion detection device and its detection method {ULTRA-WIDEBAND INTRUSION DETECTION APPARTUS AND DETECTING METHOD THREROF}

본 발명은 UWB 칩임 감지 장치 및 그 감지 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a UWB chip detection device and a detection method therefor.

보안 시스템에 사용되는 침입 감지용 실내 감지기는 배경 온도와 침입자의 온도차를 이용하여 판단하는 IR(Infrared Ray) 감지기 및 UWB(Ultra-Wideband) 또는 M/W(Micro-wave)처럼 전파를 이용하여 판단하는 전파형 감지기가 있다. Indoor detectors for intrusion detection used in security systems use radio waves such as IR (Infrared Ray) detectors and UWB (Ultra-Wideband) or M/W (Micro-wave) to judge using the temperature difference between the background temperature and the intruder. There is a radio wave detector.

두 감지기 각각은 장단점이 있지만 공통적으로 소동물에 대한 오보에 대한 문제점이 있다. IR 감지기는 온도변화에 따른 오보, 그리고 전파형 감지기는 흔들리는 물체(예를 들면, 로봇 청소기, 선풍기, 소동물 등)에 대한 오보가 발생하고 있다. Although each of the two detectors has advantages and disadvantages, there is a common problem with regard to misinformation about small animals. In the IR detector, false information according to temperature change, and in the radio wave sensor, false information about a moving object (eg, robot vacuum cleaner, fan, small animal, etc.) is occurring.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사람의 침입 패턴이 아닌 것을 더욱 정확하게 판단할 수 있는 UWB 침입 감지 장치 및 그 감지 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a UWB intrusion detection device and a detection method capable of more accurately determining what is not a human intrusion pattern.

본 발명의 실시예에 따르면, UWB 침입 감지 장치가 제공될 수 있다. 상기 UWB 침입 감지 장치는, 감시 지역에 UWB 신호를 송신하며 상기 감지 지역으로부터 반사되는 반사 UWB 신호를 수신하는 신호 송수신부, 그리고 상기 반사 UWB 신호 중 감지 신호가 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴인지 여부를 판단하고, 소정 시간 동안의 상기 감지 신호에 대한 회수 평균 값인 감지 횟수 평균 값을 계산하며, 상기 감지 패턴과 상기 감지 횟수 평균 값을 이용하여 사람의 침입 여부를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a UWB intrusion detection device may be provided. The UWB intrusion detection device includes a signal transceiver that transmits a UWB signal to a monitoring area and receives a reflected UWB signal reflected from the detection area, and whether a detection signal among the reflected UWB signals is a detection pattern having a predetermined slope. and a control unit configured to determine whether a person has invaded, calculating an average value of the number of detections, which is an average value of the number of times the detection signal for a predetermined time period, and using the detection pattern and the average value of the number of detections.

상기 제어부는 상기 감지 패턴이 상기 소정의 기울기를 가지며 상기 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우, 사람의 침입으로 판단할 수 있다. When the detection pattern has the predetermined slope and the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value, the control unit may determine that the detection pattern is a human intrusion.

상기 제어부는 상기 감지 신호가 복수의 거리에서 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 나타나는 경우, 상기 감지 패턴이 상기 소정의 기울기를 가지는 것으로 판단할 수 있다. The controller may determine that the detection pattern has the predetermined slope when the detection signal appears at a plurality of distances and continuously appears for a predetermined time.

상기 제어부는, 상기 감지 신호가 상기 소정의 기울기를 가지는 상기 감지 패턴인지 여부를 판단하여, 1차적으로 사람의 침입 여부를 판단하는 감지 패턴 판단부, 그리고 상기 감지 횟수 평균 값을 계산하고, 상기 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰지 여부를 판단하여 2차적으로 사람의 침입 여부를 판단하는 감지횟수 평균 판단부를 포함할 수 있다. The control unit determines whether the detection signal is the detection pattern having the predetermined inclination, a detection pattern determination unit that primarily determines whether a person has invaded, and calculates an average value of the number of detections, the detection It may include a detection count average determination unit for determining whether or not the average number of times is greater than a predetermined reference value to secondarily determine whether or not a person has invaded.

상기 감지 신호는 상기 반사 UWB 신호 중에서 움직이는 객체에서 반사되는 UWB 반사 신호일 수 있다. The detection signal may be a UWB reflection signal reflected from a moving object among the reflected UWB signals.

상기 제어부가 사람의 침입으로 판단한 경우, 외부로 침입을 알리는 알람부를 더 포함할 수 있다. When the control unit determines that the intrusion of a person, it may further include an alarm unit notifying the intrusion to the outside.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, UWB 침입 감지 장치가 감시 지역으로부터 반사되는 감지 신호를 이용하여 침입을 감지하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은, 상기 감지 신호에 대해서 감지 패턴을 분석하는 단계, 상기 감지 신호에 대해서 소정의 시간 동안의 평균적인 감지 횟수인 감지 횟수 평균 값을 계산하는 단계, 그리고 상기 분석하는 단계에서 상기 감지 패턴이 소정의 기울기를 가지는 경우 및 상기 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우, 사람의 침입으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a method for detecting an intrusion by using a detection signal reflected from a monitoring area by a UWB intrusion detection device may be provided. The method includes the steps of analyzing a detection pattern with respect to the detection signal, calculating an average number of detections that is an average number of detections for a predetermined time with respect to the detection signal, and in the analyzing step, the detection pattern is The method may include determining a human intrusion when it has a predetermined slope and when the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value.

상기 분석하는 단계는 상기 감지 신호가 복수의 거리에서 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 나타나는 경우, 상기 감지 패턴이 상기 소정의 기울기를 가지는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The analyzing may include determining that the detection pattern has the predetermined slope when the detection signal appears at a plurality of distances and appears continuously for a predetermined time.

상기 방법은, 상기 감지 지역에 UWB 신호를 송신하는 단계, 상기 감시 지역으로부터 반사되는 반사 UWB 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 반사 UWB 신호 중에서 상기 감지 신호를 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include transmitting a UWB signal to the detection area, receiving a reflected UWB signal reflected from the monitoring area, and extracting the detection signal from the reflected UWB signal.

상기 감지 신호는 상기 반사 UWB 신호 중에서 움직이는 객체에서 반사되는 UWB 반사 신호일 수 있다. The detection signal may be a UWB reflection signal reflected from a moving object among the reflected UWB signals.

상기 방법은 상기 판단하는 단계에서 사람의 침입으로 판단한 경우 알람 신호를 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include generating an alarm signal when it is determined that the intrusion of a person is determined in the determining step.

본 발명의 실시예에 따르면, 감지 신호에 대한 패턴이 소정의 기울기를 가지는 여부를 통해 고정된 상태에서 흔들리는 객체에 의한 오보를 막을 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent misinformation by an object shaking in a fixed state by determining whether a pattern for a detection signal has a predetermined inclination.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 감지 신호 횟수에 대한 평균 값이 소정의 기준 값보다 큰지 여부를 통해 소동물에 의한 오보를 막을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, it is possible to prevent misinformation by small animals based on whether the average value of the number of detection signals is greater than a predetermined reference value.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 사람의 입출입시에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 3은 선풍기에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 4는 사람이 계속해서 움직이는 경우에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 5는 소동물에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치의 감지 방법을 나타내는 플로우차트이다. 1 is a block diagram illustrating a UWB intrusion detection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph illustrating a pattern of a detection signal for a person entering and exiting.
3 is a graph showing a pattern of a detection signal for a fan.
4 is a graph illustrating a pattern of a detection signal when a person continues to move.
5 is a graph illustrating a pattern of a detection signal for a small animal.
6 is a block diagram illustrating a control unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a detection method of a UWB intrusion detection device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치는 UWB 신호를 이용하여 침입 감지를 수행할 시 감지 신호에 대해서 침입 패턴을 분석하며, 분석한 침입 패턴이 사람의 침입 패턴인 경우 침입으로 판단한다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치에 대해서 이하에서 상세하게 설명한다. The UWB intrusion detection device according to an embodiment of the present invention analyzes an intrusion pattern with respect to the detection signal when performing intrusion detection using the UWB signal, and determines that the intrusion is an intrusion when the analyzed intrusion pattern is a human intrusion pattern. A UWB intrusion detection device according to an embodiment of the present invention will be described in detail below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치(1000)를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a UWB intrusion detection apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치(1000)는 신호 송수신부(100), 제어부(200), 그리고 알람부(300)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the UWB intrusion detection apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a signal transceiver 100 , a control unit 200 , and an alarm unit 300 .

신호 송수신부(100)는 침입을 감지하는데 사용되는 UWB(Ultra-Wideband) 신호를 생성하고, 생성한 UWB 신호를 감시 지역에 송신한다. 그리고 신호 송수신부(100)는 감시 지역으로부터 반사되는 UWB 신호를 수신한다. 이하에서 감시 지역에 송신되는 UWB 신호를 '송신 UWB 신호'라 하며, 감시 지역에서 반사되는 UWB 신호를 '반사 UWB 신호'라 한다. 그리고 반사 UWB 신호 중에서 움직이지 않는 객체(고정된 객체)에서 반사되는 신호와 달리 사람과 같이 움직이는 객체에서 반사되는 신호는 일정한 시간 지연이 발생한다. 신호 송수신부(100)는 반사 UWB 신호 중에서 일정한 시간 지연이 있는 신호만을 필터링하며, 이와 같은 필터링된 UWB 신호가 객체를 감지하는데 사용하므로 이하에서는 '감지 신호'라 한다. The signal transceiver 100 generates a UWB (Ultra-Wideband) signal used to detect an intrusion, and transmits the generated UWB signal to the monitoring area. And the signal transceiver 100 receives the UWB signal reflected from the monitoring area. Hereinafter, the UWB signal transmitted to the monitoring area is referred to as a 'transmission UWB signal', and the UWB signal reflected in the monitoring area is referred to as a 'reflected UWB signal'. And, unlike a signal reflected from a stationary object (fixed object) among the reflected UWB signals, a signal reflected from a moving object such as a person has a certain time delay. The signal transceiver 100 filters only a signal having a certain time delay among the reflected UWB signals, and since such a filtered UWB signal is used to detect an object, it is hereinafter referred to as a 'sensing signal'.

UWB 신호는 짧은 임펄스 신호로서 기저대역에서 500MHz 이상의 넓은 대역을 가지는 신호이다. 500MHz UWB 신호의 경우, 신호 송수신부(100)는 2ns 시간으로 펄스를 제어하며 2ns 단위로 신호를 수신하므로, 약 30cm의 분해능을 가질 수 있다. UWB 신호는 최근에 보안 시스템에서 사용되고 있는데, UWB 신호를 송신하고 수신하는 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다. The UWB signal is a short impulse signal and is a signal having a wide band of 500 MHz or more in the baseband. In the case of a 500 MHz UWB signal, the signal transceiver 100 controls a pulse in a time of 2 ns and receives a signal in units of 2 ns, so it may have a resolution of about 30 cm. The UWB signal has recently been used in a security system, and a method for transmitting and receiving a UWB signal is known to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

제어부(200)는 UWB 침입 감지 장치(1000)를 관리하고 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(200)는 신호 송수신부(100)의 UWB 신호 송수신을 제어하며, 감지 신호를 신호 송수신부(100)로부터 입력 받는다. 제어부(200)는 신호 송수신부(100)로부터 입력되는 감지 신호를 분석하여 침입 여부를 판단한다. 제어부(200)는 감지 신호를 분석하여 침입으로 판단하는 경우, 알람 신호 생성하여 알람부(300)로 출력한다. The control unit 200 performs a function of managing and controlling the UWB intrusion detection apparatus 1000 . The controller 200 controls the UWB signal transmission/reception of the signal transceiver 100 , and receives a detection signal from the signal transceiver 100 . The control unit 200 analyzes the detection signal input from the signal transceiver 100 to determine whether there is an intrusion. When the control unit 200 analyzes the detection signal and determines that it is an intrusion, the control unit 200 generates an alarm signal and outputs it to the alarm unit 300 .

알람부(300)는 제어부(200)로부터 알람 신호를 입력 받는 경우, 외부로 침입을 알리는 역할을 수행한다. 알람부(300)는 UWB 침입 감지 장치(1000)를 관리하는 관리자에게 소정의 수단(예를 들면, 알람 경고 소리, 긴급 문자 메시지)을 통해 알린다. When an alarm signal is received from the control unit 200 , the alarm unit 300 notifies an outside intrusion. The alarm unit 300 notifies the administrator who manages the UWB intrusion detection device 1000 through a predetermined means (eg, an alarm warning sound, an emergency text message).

제어부(200)는 신호 송수신부(100)로부터 입력되는 감지 신호를 분석을 하여 침입 여부를 판단하는데, 사람이 침입하는 경우에 발생하는 감지 신호는 일정한 패턴을 가진다. 본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)는 사람의 침입 시 발생하는 감지 신호의 일정한 패턴을 이용하여 침입 여부를 판단한다. 도 2 내지 도 5는 다양한 조건의 실험에서 발생되는 감지 신호를 그래프로 나타낸 것이다. 도 2 내지 도 5에서, 가로축은 시간을 나타내고 세로축은 거리를 나타내며, 색상은 감지 횟수를 나타낸다. 화살표의 방향은 증가를 의미하며, 색상은 파란색에서 노란색으로 갈수록 감지 횟수가 증가함을 의미한다. 여기서, 감지 횟수는 감지 신호가 수신되는(발생되는) 횟수를 나타낸다. The control unit 200 analyzes the detection signal input from the signal transceiver 100 to determine whether there is an intrusion, and the detection signal generated when a person intrudes has a certain pattern. The control unit 200 according to an embodiment of the present invention determines whether a person has invaded by using a predetermined pattern of a detection signal generated when a person breaks in. 2 to 5 are graphs showing detection signals generated in experiments under various conditions. 2 to 5 , the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates distance, and color indicates the number of detections. The direction of the arrow means an increase, and the color means that the number of detections increases from blue to yellow. Here, the number of detections indicates the number of times a detection signal is received (generated).

도 2는 사람의 입출입시에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다. 2 is a graph illustrating a pattern of a detection signal for a person entering and exiting.

도 2에서, S210은 사람이 UWB 침입 감지 장치(1000)로부터 멀어지는 경우에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내며, S220은 사람이 UWB 침입 감지 장치(1000)로 접근하는 경우에 대한 감지 신호의 패턴을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 사람이 감시 지역에 침입하는 경우, 감지 신호의 패턴이 소정의 기울기(slope 1, slope 2)를 가짐을 알 수 있다. 사람의 경우 한 장소에 계속 머물러 있지 않고 움직이므로, 도 2에서와 같이 소정의 기울기를 가지는 감지 신호의 패턴이 나타난다. In FIG. 2 , S210 indicates a pattern of a detection signal when a person moves away from the UWB intrusion detection apparatus 1000 , and S220 indicates a pattern of a detection signal when a person approaches the UWB intrusion detection apparatus 1000 . . As shown in FIG. 2 , when a person enters the monitoring area, it can be seen that the pattern of the detection signal has a predetermined slope (slope 1, slope 2). In the case of a person, since they do not stay in one place and move, a pattern of a detection signal having a predetermined inclination appears as shown in FIG. 2 .

도 3은 선풍기에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing a pattern of a detection signal for a fan.

도 3에서, S310과 S320는 고정된 상태에서 계속 움직이는 선풍기에 대한 감지 신호의 패턴을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 고정된 상태에서 계속 움직이는(흔들리는) 선풍기의 경우, 감지 신호의 패턴이 특정 거리에서만 감지 신호가 나타나며, 시간적으로 간헐적으로 감지 신호가 나타난다. 선풍기는 고정된 상태서 움직이므로 감지 신호는 발생하지만, 특정 거리에서만 감지 신호가 발생하고 특정 시간에서만 감지 신호가 발생한다. In Figure 3, S310 and S320 represent the pattern of the detection signal for the fan that continues to move in a fixed state. As shown in Figure 2, in the case of a fan that continues to move (shaken) in a fixed state, the detection signal appears only at a specific distance in the pattern of the detection signal, and the detection signal appears intermittently in time. Since the fan moves in a fixed state, a detection signal is generated, but a detection signal is generated only at a specific distance and a detection signal is generated only at a specific time.

본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)는 도 2와 도 3과 같은 감지 신호의 패턴 특성을 이용하여, 사람과 고정된 상태에서 움직이는 객체(선풍기 등)에 대해서 1차적으로 구별한다. 즉, 제어부(200)는 복수의 거리에서 감지 신호가 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 감지 신호가 나타내는 경우에 1차적으로 사람을 감지한 경우로 판단한다. 다시 말하면, 제어부(200)는 감지 신호가 도 2에 나타낸 바와 같이 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴을 가지는 경우 1차적으로 사람으로 판단한다. The control unit 200 according to an embodiment of the present invention primarily distinguishes between a person and an object (such as a fan) moving in a fixed state by using the pattern characteristic of the detection signal as shown in FIGS. 2 and 3 . That is, when the detection signal appears at a plurality of distances and the detection signal is continuously displayed for a predetermined time, the controller 200 determines that a person is primarily detected. In other words, when the detection signal has a detection pattern having a predetermined inclination as shown in FIG. 2 , the control unit 200 determines primarily as a person.

도 4는 사람이 계속해서 움직이는 경우에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다. 4 is a graph illustrating a pattern of a detection signal when a person continues to move.

도 4에 나타낸 바와 같이, 사람이 계속해서 움직이는 경우에 대한 감지 신호의 패턴은 도 2의 감지 신호의 패턴이 복수 회 연속하여 나타남을 알 수 있다. As shown in FIG. 4 , it can be seen that the pattern of the detection signal of FIG. 2 appears consecutively a plurality of times in the case where a person continues to move.

도 5는 소동물에 대한 감지 신호의 패턴을 나타내는 그래프이다. 5 is a graph illustrating a pattern of a detection signal for a small animal.

도 5에 나타낸 바와 같이, 소동물(예를 들면, 고양이)이 감시 지역에 움직이는 경우에도 감지 신호의 패턴이 소정의 기울기를 가진다. S510을 참조하면, 소동물의 경우에도 감지 신호의 패턴의 소정의 기울기를 가짐을 확인할 수 있다. 소동물은 일반적으로 한 장소에 계속 머물지 않으므로, 도 5에서와 같이 소정의 기울기를 가지는 감지 신호의 패턴이 나타난다. As shown in FIG. 5 , even when a small animal (eg, a cat) moves in the monitoring area, the pattern of the detection signal has a predetermined slope. Referring to S510 , it can be confirmed that the pattern of the detection signal has a predetermined slope even in the case of a small animal. Since small animals do not generally stay in one place, a pattern of detection signals having a predetermined inclination appears as shown in FIG. 5 .

도 4의 S410과 도 5의 S510을 서로 비교해보면, 감지 신호의 패턴이 소정의 기울기를 가진다는 점에서는 유사하나, 감지 신호의 양에서 서로 차이가 있음을 알 수 있다. 소동물과 사람의 인체는 UWB 신호의 반사량이 서로 다르므로, 감지 신호의 양이 서로 다르다. 즉, 사람에 대한 감지 신호의 양이 소동물의 감지 신호의 양보다 크다. Comparing S410 of FIG. 4 and S510 of FIG. 5 with each other, it can be seen that the pattern of the detection signal is similar in that it has a predetermined slope, but there is a difference in the amount of the detection signal. Since the amount of reflection of the UWB signal is different between small animals and the human body, the amount of detection signal is different from each other. That is, the amount of the detection signal for the human is greater than the amount of the detection signal for the small animal.

본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)는 도 4와 도 5에서와 같은 감지 신호의 양 차이를 이용하여, 사람과 소동물에 대해서 2차적으로 구별한다. 제어부(200)는 소정의 시간 동안의 평균적인 감지 횟수(감지 횟수 평균 값)를 계산하고, 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우 최종적으로 사람이 침입한 것으로 판단한다. 여기서, 소정의 시간은 실험적인 방법으로 통해 결정되며, 기준값도 실험적인 방법으로 통해 결정된다. The control unit 200 according to an embodiment of the present invention uses the difference in the amount of the detection signal as in FIGS. 4 and 5 to secondaryly distinguish between humans and small animals. The controller 200 calculates an average number of detections (average value of the number of detections) for a predetermined time, and when the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value, it is determined that a person has finally entered. Here, the predetermined time is determined through an experimental method, and the reference value is also determined through an experimental method.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)를 나타내는 블록도이다. 6 is a block diagram illustrating the control unit 200 according to an embodiment of the present invention.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)는 감지 패턴 판단부(210) 및 감지횟수 평균 판단부(220)를 포함한다. As shown in FIG. 6 , the control unit 200 according to the embodiment of the present invention includes a detection pattern determination unit 210 and an average detection frequency determination unit 220 .

감지 패턴 판단부(210)는 감지 신호의 패턴을 분석하여 1차적으로 사람의 침입인지 여부를 판단한다. 상기 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이, 고정된 상태에서 움직이는 물체와 사람은 서로 감지 신호의 패턴이 서로 상이하다. 사람의 경우에는 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴을 가지므로, 감지 패턴 판단부(210)는 감지 신호가 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴인지 여부를 판단한다. 즉, 감지 패턴 판단부(210)는 복수의 거리에서 감지 신호가 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 감지신호가 나타나는 경우, 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴으로 판단한다. 그리고 감지 패턴 판단부(210)는 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴에 대해서 1차적으로 사람의 침입으로 판단한다. The detection pattern determination unit 210 analyzes the pattern of the detection signal to determine whether it is a human intrusion primarily. As described with reference to FIGS. 2 and 3 , a pattern of a detection signal is different between an object and a person moving in a fixed state. Since a human has a detection pattern having a predetermined slope, the detection pattern determining unit 210 determines whether the detection signal is a detection pattern having a predetermined slope. That is, when the detection signal appears at a plurality of distances and the detection signal continuously appears for a predetermined time, the detection pattern determination unit 210 determines the detection pattern as a detection pattern having a predetermined slope. And, the detection pattern determination unit 210 primarily determines the intrusion of a person with respect to the detection pattern having a predetermined inclination.

감지횟수 평균 판단부(220)는 소정의 시간 동안의 감지 신호 횟수에 대한 평균 값인 감지 횟수 평균 값을 계산하고, 계산한 감지 신호 횟수 평균 값을 이용하여 2차적으로 사람의 침입인지 여부를 판단한다. 상기 도 4 및 도 5에서 설명한 바와 같이, 사람과 소동물은 감지 신호의 양이 상이하다. 사람의 경우에 대한 감지 신호의 양이 소동물에 대한 감지 신호의 양보다 크므로, 감지횟수 평균 판단부(220)는 소정의 시간 동안의 평균적인 감지 횟수(감지 횟수 평균 값)를 계산하고, 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우 최종적으로 사람의 침입으로 판단한다. The average number of detections determination unit 220 calculates an average value of the number of detections, which is an average value for the number of detection signals for a predetermined time, and uses the calculated average value of the number of detection signals to secondarily determine whether a person has invaded. . As described above with reference to FIGS. 4 and 5 , the amount of the detection signal is different between humans and small animals. Since the amount of the detection signal for humans is greater than the amount of detection signals for small animals, the average number of detections determination unit 220 calculates the average number of detections (average number of detections) for a predetermined time, When the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value, it is finally determined as human intrusion.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치(1000)의 감지 방법을 나타내는 플로우차트이다. 7 is a flowchart illustrating a detection method of the UWB intrusion detection apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.

먼저, UWB 침입 감지 장치(1000)는 소정의 객체에서 반사되는 UWB 신호인 반사 신호를 입력 받는다(S710). UWB 침입 감지 장치(1000)는 감시 지역에 송신 UWB 신호를 송출하고, 반사 UWB 신호를 입력 받는다. UWB 침입 감지 장치(1000)는 반사 UWB 신호 중에서 움직이는 객체로부터 반사되는 UWB 반사 신호인 감지 신호를 추출한다. 감지 신호의 추출은 신호 송수신부((100)에서 수행될 수 있으며, 제어부(200)는 추출된 감지 신호를 신호 송수신부(100)로부터 입력 받을 수 있다. First, the UWB intrusion detection apparatus 1000 receives a reflected signal, which is a UWB signal reflected from a predetermined object (S710). The UWB intrusion detection device 1000 transmits the transmitted UWB signal to the monitoring area and receives the reflected UWB signal. The UWB intrusion detection apparatus 1000 extracts a detection signal that is a UWB reflection signal reflected from a moving object from among the reflected UWB signals. The extraction of the detection signal may be performed by the signal transceiver 100 , and the control unit 200 may receive the extracted detection signal from the signal transceiver 100 .

UWB 침입 감지 장치(1000)는 S710 단계에서 입력 받은 감지 신호에 대해서 감지 패턴을 분석하여 1차적으로 사람의 침입 여부를 판단한다(S720). 제어부(200)의 감지 패턴 판단부(210)는 감지 신호가 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴인지 여부를 판단하고, 감지 신호가 소정의 기울기를 감지는 감지 패턴인 경우 1차적으로 사람의 침입으로 판단한다. 여기서, 소정의 기울기를 감지는 감지 패턴 인지 여부를 판별하는 방법은 복수의 거리에서 감지 신호가 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 감지신호가 나타나는 경우에 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴으로 판단된다. The UWB intrusion detection apparatus 1000 analyzes a detection pattern with respect to the detection signal received in step S710 to determine whether a person has entered the first step (S720). The detection pattern determination unit 210 of the control unit 200 determines whether the detection signal is a detection pattern having a predetermined slope, and if the detection signal is a detection pattern for detecting a predetermined slope, it is primarily determined as human intrusion do. Here, the method of determining whether a detection pattern for detecting a predetermined inclination is determined as a detection pattern having a predetermined inclination when the detection signals appear at a plurality of distances and the detection signals appear continuously for a predetermined time.

다음으로, UWB 침입 감지 장치(1000)는 감지 횟수 평균을 계산한다(S730). 즉, 제어부(200)의 감지횟수 평균 판단부(220)는 소정의 시간 동안의 감지 신호 횟수에 대한 평균 값인 감지 횟수 평균 값을 계산한다. Next, the UWB intrusion detection apparatus 1000 calculates an average number of detections (S730). That is, the average number of detections determination unit 220 of the control unit 200 calculates an average value of the number of detections, which is an average value of the number of detection signals for a predetermined time.

UWB 침입 감지 장치(1000)는 S730에서 계산한 감지 횟수 평균을 이용하여 2차적으로 사람의 침입 여부를 판단한다(S740). 즉, 제어부(200)의 감지횟수 평균 판단부(220)는 감지횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우 최종적으로 사람의 침입으로 판단한다. The UWB intrusion detection apparatus 1000 secondarily determines whether a person has invaded by using the average of the number of detections calculated in S730 (S740). That is, when the average detection frequency determination unit 220 of the control unit 200 is greater than a predetermined reference value, it is finally determined as human intrusion.

UWB 침입 감지 장치(1000)는 S740 단계에서 최종적으로 사람의 침입으로 판단한 경우 알람 신호를 생성한다(S750). 즉, 제어부(200)는 S740 단계에서 감지횟수 평균값이 소정의 기준값보다 큰 경우 알람 신호를 생성하며, 생성한 알람 신호를 알람부(300)로 출력한다. The UWB intrusion detection apparatus 1000 generates an alarm signal when it is finally determined as human intrusion in step S740 (S750). That is, when the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value in step S740 , the control unit 200 generates an alarm signal and outputs the generated alarm signal to the alarm unit 300 .

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치(1000)는 감지 신호에 대한 패턴이 소정의 기울기를 가지는 여부를 1차적으로 체크하여 고정된 상태에서 흔들리는 객체에 의한 오보를 막을 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 UWB 침입 감지 장치(1000)는 감지 신호 횟수에 대한 평균 값이 소정의 기준 값보다 큰지 여부를 2차적으로 체크하여 소동물에 의한 오보를 막을 수 있다. As described above, the UWB intrusion detection apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention can prevent misinformation by a shaking object in a fixed state by first checking whether a pattern for a detection signal has a predetermined inclination. In addition, the UWB intrusion detection apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention can prevent misinformation by small animals by checking whether the average value of the number of detection signals is greater than a predetermined reference value.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.

Claims (11)

감시 지역에 UWB 신호를 송신하며 상기 감지 지역으로부터 반사되는 반사 UWB 신호를 수신하는 신호 송수신부, 그리고
상기 반사 UWB 신호 중 감지 신호가 소정의 기울기를 가지는 감지 패턴인지 여부를 판단하고, 소정 시간 동안의 상기 감지 신호에 대한 회수 평균 값인 감지 횟수 평균 값을 계산하며, 상기 감지 패턴과 상기 감지 횟수 평균 값을 이용하여 사람의 침입 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 UWB 침입 감지 장치. A signal transceiver for transmitting a UWB signal to a monitoring area and receiving a reflected UWB signal reflected from the detection area, and
It is determined whether a detection signal among the reflected UWB signals is a detection pattern having a predetermined slope, and an average number of detections that is an average value of the detection signal for a predetermined time is calculated, and the detection pattern and the average value of the number of detections UWB intrusion detection device comprising a control unit for determining whether a person has entered by using. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 감지 패턴이 상기 소정의 기울기를 가지며 상기 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우, 사람의 침입으로 판단하는 UWB 침입 감지 장치. According to claim 1,
When the detection pattern has the predetermined slope and the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value, the control unit determines that the detection pattern is a human intrusion. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 감지 신호가 복수의 거리에서 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 나타나는 경우, 상기 감지 패턴이 상기 소정의 기울기를 가지는 것으로 판단하는 UWB 침입 감지 장치. According to claim 1,
The control unit UWB intrusion detection device for determining that the detection pattern has the predetermined slope when the detection signal appears at a plurality of distances and appears continuously for a predetermined time. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지 신호가 상기 소정의 기울기를 가지는 상기 감지 패턴인지 여부를 판단하여, 1차적으로 사람의 침입 여부를 판단하는 감지 패턴 판단부, 그리고
상기 감지 횟수 평균 값을 계산하고, 상기 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰지 여부를 판단하여 2차적으로 사람의 침입 여부를 판단하는 감지횟수 평균 판단부를 포함하는 UWB 침입 감지 장치. According to claim 1,
The control unit is
A detection pattern determination unit that determines whether the detection signal is the detection pattern having the predetermined inclination, and primarily determines whether a person has invaded, and
and an average number of detections determining unit for calculating the average value of the number of detections, determining whether the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value, and secondarily determining whether or not a person has invaded. 제1항에 있어서,
상기 감지 신호는 상기 반사 UWB 신호 중에서 움직이는 객체에서 반사되는 UWB 반사 신호인 UWB 침입 감지 장치. According to claim 1,
The detection signal is a UWB intrusion detection device that is a UWB reflected signal reflected from a moving object among the reflected UWB signals. 제1항에 있어서,
상기 제어부가 사람의 침입으로 판단한 경우, 외부로 침입을 알리는 알람부를 더 포함하는 UWB 침입 감지 장치. According to claim 1,
UWB intrusion detection device further comprising an alarm unit notifying the intrusion to the outside when the controller determines that the intrusion of a person. UWB 침입 감지 장치가 감시 지역으로부터 반사되는 감지 신호를 이용하여 침입을 감지하는 방법으로서,
상기 감지 신호에 대해서 감지 패턴을 분석하는 단계,
상기 감지 신호에 대해서 소정의 시간 동안의 평균적인 감지 횟수인 감지 횟수 평균 값을 계산하는 단계, 그리고
상기 분석하는 단계에서 상기 감지 패턴이 소정의 기울기를 가지는 경우 및 상기 감지 횟수 평균 값이 소정의 기준값보다 큰 경우, 사람의 침입으로 판단하는 단계를 포함하는 방법. A method for detecting an intrusion by using a detection signal reflected from a monitoring area by a UWB intrusion detection device, comprising:
analyzing a detection pattern with respect to the detection signal;
calculating an average value of the number of detections, which is the average number of detections for a predetermined time with respect to the detection signal, and
and when the detection pattern has a predetermined slope in the analyzing step and when the average value of the number of detections is greater than a predetermined reference value, determining that the detection pattern is human intrusion. 제7항에 있어서,
상기 분석하는 단계는 상기 감지 신호가 복수의 거리에서 나타나고 소정의 시간 동안 연속하여 나타나는 경우, 상기 감지 패턴이 상기 소정의 기울기를 가지는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 방법. 8. The method of claim 7,
The analyzing includes determining that the detection pattern has the predetermined slope when the detection signal appears at a plurality of distances and appears continuously for a predetermined time. 제7항에 있어서,
상기 감지 지역에 UWB 신호를 송신하는 단계,
상기 감시 지역으로부터 반사되는 반사 UWB 신호를 수신하는 단계, 그리고
상기 반사 UWB 신호 중에서 상기 감지 신호를 추출하는 단계를 더 포함하는 방법. 8. The method of claim 7,
transmitting a UWB signal to the detection area;
receiving a reflected UWB signal reflected from the monitoring area; and
The method further comprising the step of extracting the sensing signal from the reflected UWB signal. 제9항에 있어서,
상기 감지 신호는 상기 반사 UWB 신호 중에서 움직이는 객체에서 반사되는 UWB 반사 신호인 방법. 10. The method of claim 9,
The detection signal is a UWB reflection signal reflected from a moving object among the reflected UWB signals. 제7항에 있어서,
상기 판단하는 단계에서 사람의 침입으로 판단한 경우 알람 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 방법. 8. The method of claim 7,
The method further comprising the step of generating an alarm signal when it is determined that the intrusion of a person in the determining step.
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KR20160105178A (en) * 2015-02-27 2016-09-06 주식회사 유컴테크놀러지 Apparatus and method for detecting invader
KR102031551B1 (en) * 2018-12-27 2019-11-08 양선종 Emergency determination device

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