KR920006889B1 - 무선식 방범 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

무선식 방범 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

무선식 방범 시스템 및 그 제어방법
제1도는 본 발명에 따른 무선방법 시스템의 송신처리도.
제2도는 본 발명에 따른 무선방법 시스템의 수신회로도.
제3도는 본 발명에 따른 스위치의 동작파형도.
제4도는 본 발명에 따른 제1인터럽트 흐름도.
제5도는 본 발명에 따른 제2인터럽트 흐름도.
제6도는 본 발명에 따른 타이머 인터럽트 흐름도.
제7도는 본 발명에 따른 흐름도.
본 발명은 홈 오토메이션(Home Automation)에 있어서 방범방재 시스템에 관한 것으로, 특히 방범 기능에 따른 감지 상태를 무선으로 송신하여 별도의 배선공사 없이 기존 주택의 설치가 가능한 무선식 방범시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래의 홈 오토메이션 시스템에서는 방범을 위한 센서와 상기 센서로부터 감지된 정보를 받아 경보를 말하는 메인세트가 유선으로 연결되어 있다. 상기 유선으로 연결되는 센서와 메인시스템에서 상기 센서가 늘어날시 배선수도 늘어나고 설치비용도 증가됨은 물론 경우에 따라 센서의 설치수가 제한되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 센서의 동작상태를 무선으로 메인세트로 송신하여 메인세트의 분석에 따라 이상상태를 경보하여 방범시스템의 설치에 따른 설치비를 줄일 수 있고 기존의 주택에도 별도의 배선공사 없이 설치할 수 있는 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 무선방범 시스템의 송신회로도로서, 외부 침입자를 감지하는 센서(11)와 상기 센서(11)의 동작에 따라 인에이블시켜 이 상태를 일정기간 래치시킴과 동시에 발진을 개시하는 발진 및 인에이블회로(12)와, 상기 발진 및 인에이블회로(12)에서 발진되는 출력신호를 소정분주하는 분주기(15)와, 상기 분주기(15)의 출력을 디코딩하여 동기신호를 발생함과 동시에 카운트하여 상기 발진 및 인에이블회로(15)를 디스에이블하는 링카운터 및 디코더(13)와, 시스템의 밧데리의 소모 상태를 감지하는 밧데리 감지부(22)와, 상기 링카운터 및 디코더(13)의 출력에 따라 3상태의 출력을 발생하는 3상태스위치(14)와, 상기 3상태 스위치(14)의 상태 및 밧데리 감지부(22)의 상태를 판별하여 출력하는 트라이너리 디텍터(16)와, 상기 링카운터 및 디코더(13)에서 출력되는 동기신호와 상기 트라이너리 디텍터(16)의 판별신호에 따라 상기 분주기(15)의 출력을 선택하는 데이타선택 및 버퍼(17)와, 상기 데이타선택 및 버퍼(17)의 출력을 저주파 대역에서 증폭시키는 저주파증폭기(18)와, 캐리어 신호를 제공하기 위해 소정신호를 발진하는 발진기(21)와, 상기 저주파증폭기(18)의 출력과 발진기(21)의 출력을 믹싱하여 변조하는 믹서(19)와, 상기 믹서(19)의 변조된 고주파 대역의 방범감지 출력을 증폭하여 안테나(ANT)로 송출하는 고주파 증폭기(20)로 구성된다.
제2도는 본 발명에 따른 무선방범 시스템의 수신회로도로서, 안테나(ANT)로 수신되는 고주파 방범감지 신호를 증폭하는 고주파증폭기(111)와, 상기 고주파증폭기(111)의 출력을 검파하는 검파기(112)와, 상기 검파기(112)의 검파된 방범 신호를 저주파 대역에서 증폭하는 저주파 증폭기(113)와, 상기 저주파증폭기(113)의 출력을 반전하는 인버터(N1)와, 유선에 의해 결합된 방범방재 센서의 상태를 입력하는 유선센서 입력부(114)와, 모드 및 선택신호를 입력할 수 있는 스위치 입력부(115)와, 상기 저주파증폭기(113), 유선센서 입력부(114), 스위치 입력부(115)의 입력상태를 처리하여 경보를 위한 제어신호로 발생하는 마이컴(112)과, 상기 마이컴(122)에서 처리된 방범방재 경보신호를 발생하는 경보부(123)와, 상기 마이컴(122)에서 처리된 방범방재 경보 상태를 표시하는 상태표시부(124)와, 상기 마이컴(122)에서 처리된 방범·방재 경보 상태를 외부로 통보하기 위한 외부통보부(125)와, 상기 마이컴(122)의 출력에 따라 인에이블 되어 발진에 의해 발진신호를 출력하는 발진 및 인에이블회로(116)와, 상기 발진 및 인에이블회로(116)의 출력신호를 소정으로 분주하는 분주기(119)와, 상기 분주기(119)의 출력을 카운팅 및 디코딩하여 상기 발진 및 인에이블회로(116)의 디스에이블신호 및 동기신호를 발생하는 링카운터 및 디코더(117)와, 상기 링카운터 및 디코더(117)의 출력동기 신호에 따라 스위치되는 3상태 스위치(118)와, 상기 3상태 스위치(118)의 상태를 판별하는 트라이너리 디텍터(120)와, 상기 트라이너리 디텍터(120)와 링카운터 및 디코더(117)의 출력에 따라 분주기(119)의 출력을 선택 및 버퍼링하여 인버퍼(N2)에서 반전하여 상기 인터럽트 신호로 제공되는 데이타선택 및 버퍼(121)로 구성된다.
제3도는 본 발명에 따른 제1도 및 제2도의 데이타선택 및 버퍼(17, 121)의 출력파형도이다.
제4도는 본 발명에 따른 제1인터럽트 흐름도로써, 송신기 코드 수신 종료여부를 체킹하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 송신기 코드수신 종료일때 일정시간 인터럽트 상태로 유지될때 정확한 인터럽트 신호로 판정하여 노이즈 성분을 제거하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 정확한 인터럽트신호 입력 횟수를 카운팅하는 제3단계로 이루어진다.
제5도는 본 발명에 따른 제2인터럽트 흐름도로서, 제4도에서 도시한 처리흐름도와 동일한 것으로, 단지 다른 것은 인터럽트 상태가 일정시간 유지될시 정확한 인터럽트로 인식함과 동시에 EXT1 비트를 "하이"로 세팅시키는 것이 다르다.
제6도는 본 발명에 따른 타이머인터럽트 처리 흐름도로서, 소정시간(10msec) 이전에 제1, 2인터럽트가 동작되지 않았으면 코드카운트를 클리어시키고 100msec 기간 인터럽트가 수행하지 않을 경우 모두 초기화시키는 초기화 과정과, 상기 초기화 과정에서 인터럽트가 100msec에 도달할 경우 외부 인터럽트가 1msec 이내이거나 본체 코드가 수신종료인가를 체킹하는 외부 인터럽트 및 코드수신 체킹 과정과, 상기 외부 인터럽트 및 코드수신 체킹 과정에서 외부 인터럽트가 1msec를 경과하고 본체 코드수신 종료 이전일때 비트 데이타를 입력하여 마지막 비트인가를 체킹하는 마지막 비트 체킹 과정과, 상기 마지막 비트 체킹 과정에서 마지막 비트일때 외부 제1인터럽트이면 본체 코드를 저장하는 수신을 종료하여 본체 코드수신을 디스에이블하는 수신제어 과정과, 상기 마지막 비트 체킹 과정에서 마지막 비트가 아닐때 송신 코드를 저장하고 송신기의 코드수신을 종료하여 본체 코드수신을 인에이블하는 송신제어 과정으로 이루어진다.
제7도는 본 발명이 따른 메인 흐름도로서, 초기화하고 스위치 및 유선센서 상태를 입력하여 이상 발생 및 무선데이타 유무, 저충전상태 송신기코드와 본체코드의 동일한지의 유무를 검색하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 저충전 상태일시 밧데리를 교체하라는 경보를 발하고 상기 저충전상태가 아닐때 이상 상태를 체킹하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 이상 상태일시 외부 통보선택 유무를 체킹하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 외부 통보일때 경보상태를 외부에 통보하고 외부 통보가 아닐때 경보 및 상태를 표시하여 경보해제 여부를 체킹하는 제4과정으로 이루어진다.
따라서 본 발명의 구체적 일실시예를 제1도-제7도를 참조하여 상세히 설명하면, 제1도 엔코더(23)에서 보면 발진 및 인에이블회로(12)의 발진 및 인에이블은 센서부(11)에서 오는 신호에 따라 동작을 하게 되어 있다. 즉, 센서부(11)에서 "L"신호가 들어오면 발진 및 인에이블회로(11)에서는 일정기간 동안 이 신호를 래치시킴과 동시에 발진을 하게 된다. 상기 발진주파수는 분주기(15)를 거쳐 일정분주가 된 후 링카운터 및 디코더(13)으로 입력되고 상기 링카운터 및 디코더(13)의 1-0F-n 디코더는 3상태 스위치(14)의 입력부에 동기신호를 보내줌과 동시에 링카운터는 발진 및 인에이블회로(12)로 n개의 스위치 입력이 끝날때 디스에이블 신호를 보내준다.
이때 발진 및 인에이블회로(12)는 링카운터 및 디코더(13)으로부터는 디스에이블 신호가 오고 센서(11)로부터는 인에이블 신호를 받을때 인에이블 신호보다 우선하여 발진을 계속한다. 한편 링카운터 및 디코더(13)에서 3상태 스위치(14)의 3상태 스위치로 보내어지는 신호에 따라 트라이너리 디텍터(16)에서는 해당되는 스위치의 상태를 3가지, 즉 "H", "L", "하이임피던스"상태로 판별하고, 데이타선택 및 버퍼(17)는 링카운터 및 디코더(13)에서의 동기신호와 트라이너리 디텍터(16)의 출력데이타에 따라 스위치의 상태를 제3도와 같이 펄스 상태로 표시한다. 즉 "H" 상태는 2개의 연속된 롱펄스(LONG PULSE)로, L"상태는 2개의 연속된 쇼트펄스(SHORT PULSE)로, "하이 인피던스" 상태는 롱펄스 후에 쇼트 펄스가 따르는 형태가 된다. 트라이너리 디텍터(13)에서 나온 제3도와 같은 펄스는 저주파증폭기(18)에서 저주파 대역에서 증폭되고, 믹서(19) 및 발진기(21)에 의해 변조된 후 고주파 증폭기(20)에서 고주파 증폭되어 안테나(ANT)를 통해 공중으로 전파된다.
상기 제1도의 송신부 블럭 다이어그램을 다시 요약하면, 가스센서나 화재센서, 또는 방범센서 등이 동작하면 제3도와 같은 펄스로 변조되어 공중으로 나가게 되는 회로이다.
제2도의 수신부 블럭회로에서는 송신부에서 보내진 신호를 안테나(ANT)를 통해 수신하여 고주파증폭기(11)에서 증폭하고 검파기(112)에서 검파하여 저주파 증폭기(113)에서 증폭된다. 상기 저주파증폭기(113)에서 증폭된 신호는 반전되어 마이컴(122)으로 입력되며 파형은 제3도의 신호가 반전된 형태로 된다. 이는 일반적으로 마이컴(122)의 인터럽트가 폴링에지에서 동작하기 때문이다. 상기 마이컴(122)에서는 상기 저주파증폭기(113)으로부터 올바른 데이타가 수신되면 발진 및 인에이블회로(116)으로 인에이블 신호를 보내 본체에 설정되어 있는 스위치의 상태를 읽어들인다. 이는 송신기의 코드와 본체의 코드가 일치할 때만 다음 연산을 하게 되는데, 이는 다른 기기와의 혼신을 막기 위한 것이다.
송신기의 코드와 본체의 코드가 일치하면 스위치 입력부(113)의 입력의 상태에 따라 경보부(123)에서 경보를 해주며, 상태표시부(124)에서는 상태표시를 해준다. 또한 기존의 유선 센서입력부(114)도 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예를 보면 3상태 스위치(18)와 밧데리 감지부(22)에서 8개의 3상태의 스위치와 송신기의 밧데리의 방전상태를 감지하여 "H" 및 "L"상태를 갖는다. 송신부에서 5개의 스위치는 혼신을 막기 위한 송신기의 코드로 설정하고, 3개는 화재센서, 가스센서, 방범센서등을 구분하기 위한 스위치로 설정한다. 이때 송신기의 코드는 35, 즉 243가지로 구분할 수 있으며 센서의 종류는 33=27개의 서로 다른 센서로 이용할 수 있다.
한편 제6도의 타이머인터럽트는 매 1msec마다 걸리게 하고, 제3도의 파형 중 쇼트펄스가 약 500μsec가 되도록 발진 및 인에이블회로(12) 및 (116)의 클럭주파수를 조정한다. 18개의 펄스열과 다음 펄스열의 사이는 5㎳가 되게 한다.
프로그램의 플로우 챠트에서 보면 먼저 송신부의 센서가 동작을 하면 송신부의 8개의 스위치와 밧데리 감지부(22)의 출력에 따른 9핀의 상태가 각 상태마다 제3도에 준하는 2개의 펄스로 총 18개의 연이은 펄스가 수신부를 거쳐 마이컴(122)의 인터럽트단(INTO)으로 입력된다.
파형은 제3도의 파형이 반전되어 입력되고, 마이컴(122)은 폴링에지에서 동작하게 되므로 제3도에서는 a 또는 b시점에서 제4도의 제1인터럽트 흐름도를 수행하게 된다.
상기 제4도에서 보면 우선 매번의 인터럽트 마다 인터럽트 카운터인 INTCNT를(201)과정에서 0로 리세트시키고, (202)과정에서 송신기의 코드수신이 종료되었을 때는 바로 리턴으로 가지만 초기의 코드 수신중에는 (203)과정으로 간다. 상기 (203) 과정에서는 루우프의 수를 5로 맞추어 (204), (205)과정 및 (206)과정에서 인터럽트 핀의 상태를 감지하여 "H"인 경우는 리턴으로 가게한다. 이는 일정시간 이상을 "L"상태로 유지될 때만을 참 인터럽트로 판정함으로써 노이즈 성분을 제거하기 위한 것이다. (207)과정에서는 18개의 연이은 펄스중 몇째의 펄스인가를 나타내는 카운터로 인터럽트가 걸릴때마다 1씩 증가시킨다.
제6도의 타이머인터럽트에서는 우선 인터럽트 카운터인 INTCNT를 (220)과정에서 1증가시키고, (221)과정에서 10인가를 판정한다. 이때 10이면 즉 10msec 동안 제1 또는 제2인터럽트간이 수행되지 않았으면 코드카운터인 CODE CNT를 OFFH로 (222)과정에서 초기화시킨다.
한편 (223)과정에서 100msec간 인터럽트가 수행되지 않았을 경우 즉, 펄스 열이 들어오지 않으면 무선신호를 처리하기 위한 모든 데이타를 초기화 시킨다. 한편 (225)과정에서는 외부 인터럽트가 걸리지 않았거나 또는 외부 인터럽트 수행 후 1msec가 지나지 않은 경우는 리턴을 수행하지만 외부 인터럽트가 걸리고 난 후 2번째 제5도의 타이머 인터럽트 수행시는 (226)과정으로 넘어간다.
상기 (226)과정은 본체 코드의 스위치 상태 수신이 끝났는가를 판단하여 끝나지 않았을 경우는 (227)과정에서 비트 데이타를 입력시킨다.
여기서 (227)과정이 수행되는 시점은 제3도의 파형에서 보면 C 또는 D 구간으로 긴 펄스는 "하이"상태를 유지하지만 짧은 펄스에서는"로우"로 떨어지고, 마이컴(122)으로는 반전된 상태가 입력된다. (227)과정에서는 데이타 상태를 판별하고 코드 카운터의 내용에 따라 비트 0부터 비트 17까지의 18개 비트상태를 저장한다. (228)과정에서는 마지막 비트의 수신, 즉 여기서는 18개의 비트 수신이 (228)과정에서 끝났는가를 판단하여 끝났을 경우는 (229)과정에서 코드 카운터를 OFFH로 초기화하고 (230)과정에서는 송신기의 펄스열인가 본체의 코드를 읽어들이는 펄스열인가를 판단하여 송신기의 코드 입력시는 (231)과정으로 간다. 상기 (231)과정에서는 (227)과정에서 읽어들인 데이타를 저장하고 (232)과정에서 송신기 코드수신이 끝났음을 알린 후 (233)과정에서 본체의 코드를 읽기 위해 인에이블 신호를 내보낸다.
한편 (230)과정에서 본체 코드의 수신이 끝난 경우는 (234)과정으로 가서 본체 코드데이타를 저장하고 수신종료를 알림과 함께 (236)과정에서 본체 코드수신 신호를 디스에이블시킨다. (233)과정에서 본체 코드수신 인에이블이 되면 제2도의 마이컴(122)의 INTI 단자로 펄스열이 입력되며 이때는 제5도의 제2인터럽트 흐름도에 의해 수행된다. 상기 (211)과정에서 (215)과정까지는 제4도의 제1인터럽트의 역할이 같고, (216)과정은 외부 인터럽트 "1"이라는 것을 알린 후 (217)과정에서 코드카운터를 1증가시키고 리턴을 수행한다.
제7도의 메인 흐름도에서 보면 우선 (240)과정에서 마이컴(123)에 필요한 데이타를 초기화시키고 (241)과정에서 스위치의 상태를 입력시킨 후 (242)과정에서 유선센서 상태를 입력한다. (243)과정에서는 (241)과정에서 입력한 스위치선택 및 센서상태에 따라 이상으로 판단되면 (249)과정으로 가고 유선 센서 데이타가 정상일 때는 (244)과정에서 무선 데이타 여부를 판단한다. 상기에서 데이타가 있을 때는 (245)과정에서 송신기 코드와 본체 코드를 비교하여 초기 5개의 스위치 상태를 비교하여 코드가 같을 때에만 (246)과정으로 가며, 다른 때에는 다른 기기에서 들어온 데이타로 판단, (241)과정으로 되돌아간다.
한편 (245)과정에서 정상 데이타로 판단되면 (246)과정에서는 송신기의 밧데리 방전 신호인지를 판단하여 방전으로 판단되면 밧데리를 교체하라는 경보 후 (252)과정에서 경보해제를 기다리며 밧데리가 정상일 때는 센서가 동작한 것이므로 (247)과정에서는 (241)과정에서 입력된 스위치 상태에 따라 이상시에는 (249)과정에서 외부 통보선택 유무를 판단하고, 이를 실행한다. (251)과정에서는 이상 상태에 따른 경보 및 상태표시를 한 후 (252)과정에서 경보해제 여부를 입력하고 요구가 있을 때는 (253)과정에서 경보해제 후 (241)과정의 스위치 입력으로 되돌아간다.
상술한 바와 같이 무선송신기를 사용함에 따라 기존 주택에도 별도의 배선공사가 필요없이 설치할 수 있으며, 이에 따라 유선센서의 경우보다 설치 개소를 확장시킬 수 있고 또한 신호의 한 부분을 밧데리 상태 판단으로 함으로써 밧데리가 방전됐는지 여부를 쉽게 판단할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 방범방재 시스템에 있어서, 외부 침입자를 감지하는 센서(11)와 상기 센서(11)의 동작에 따라 인에이블 되어 상태를 일정기간 래치시킴과 동시에 발진을 개시하는 발진 및 인에이블회로(12)와, 상기 발진 및 인에이블회로(12)의 발진 신호의 출력을 소정분주하는 분주기(15)와, 상기 분주기(15)의 출력을 디코딩하여 동기신호를 발생함과 동시에 카운트하여 상기 발진 및 인에이블회로(15)를 디스에이블하는 링카운터 및 디코더(13)와, 시스템의 밧데리 상태를 감지하는 밧데리 감지부(22)와, 상기 3상태 스위치(14)의 상태 및 밧데리 감지부(22)의 상태를 판별하여 출력하는 트라이너리 디텍터(16)와, 상기 링카운터 및 디코더(13)의 출력 동기신호와 상기 트라이너리 디텍터(16)의 판별신호에 따라 상기 분주기(15)의 출력을 선택하는 데이타선택 및 버퍼(17)와, 상기 데이타선택 및 버퍼(17)의 출력을 저주파 증폭시키는 저주파증폭기(18)와, 캐리어 신호를 제공하기 위해 소정신호를 발진하는 발진기(23)와, 상기 저주파증폭기(18)의 출력과 발진기(21)의 출력을 믹싱하여 변조하는 믹서(19)와, 상기 믹서(19)의 변조된 고주파 방범감지 출력을 증폭하여 안테나(ANT)로 수신되는 고주파 방범감지 신호를 증폭하는 고주파증폭기(111)와, 상기 고주파증폭기(111)의 출력을 검파하는 검파기(112)와, 상기 검파기(112)의 검파된 방범 신호를 저주파 증폭하는 저주파증폭기(113)와, 상기 저주파증폭기(113)의 출력을 반전하는 인버터(N1)와, 유선에 의해 결합된 방범방재 센서의 상태를 입력하는 유선센서 입력부(114)와, 모드 및 선택신호를 입력할 수 있는 스위치 입력부(115)와, 상기 저주파증폭기(113), 유선센서 입력부(114), 스위치 입력부(115)의 입력상태를 처리하여 경보를 제어신호로 발생하는 마이컴(122)과, 상기 마이컴(122)에서 처리된 방범방재 경보신호를 발생하는 경보부(123)와, 상기 마이컴(122)에서 처리된 방범방재 경보 상태를 표시하는 상태표시부(124)와, 상기 마이컴(122)에서 처리된 방범·방재 경보 상태를 외부로 통보하기 위한 외부 통보부(125)와, 상기 마이컴(122)의 출력에 따라 인에이블 되어 발진에 의해 발진 신호를 출력하는 발진 및 인에이블회로(116)와, 상기 발진 및 인에이블회로(116)의 출력신호를 소정으로 분주하는 분주기(119)와, 상기 분주기(119)의 출력을 카운팅 및 디코딩하여 상기 발진 및 인에이블회로(116)의 디스에이블신호 및 동기신호를 발생하는 링카운터 및 디텍터(117)와, 상기 링카운터 및 디텍터(117)의 출력동기 신호에 따라 스위치되는 3상태 스위치(118)와, 상기 3상태 스위치(118)의 상태를 판별하는 트라이너리 디텍터(120)와, 상기 트라이너리 디텍터(120)와 링카운터 및 디코더(117)의 출력에 따라 분주기(119)의 출력을 선택 및 버퍼링하여 인버터(N2)에서 반전되어 상기 인터럽트 신호로 제공되는 데이타선택 및 버퍼(121)로 구성됨을 특징으로 하는 시스템.
  2. 방범방재 방법에 있어서, 초기화하고 스위치 및 유선센서 상태를 입력하여 이상 발생 및 무선데이타 유무, 저충전상태 송신기코드와 본체코드의 동일한지의 유무를 검색하는 제1과정과, 상기 제1과정에서 저충전 상태일시 밧데리를 교체하라는 경보를 발하고 상기 저충전상태가 아닐때 이상 상태를 체킹하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 이상 상태일시 외부 통보선택 유무를 체킹하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 외부 통보일때 경보상태를 외부에 통보하고 외부 통보가 아닐때 경보 및 상태를 표시하여 경보해제 여부를 체킹하는 제4과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
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