KR102052119B1 - Linear virtual fence system using radar and reflector - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 레이더와 레이더로부터 일정 거리를 두고 반사체를 배치하여 레이더에서 송출된 전자기파를 반사체가 반사하여 레이더 센서에서 수신되는 전자기파의 수신감도를 측정 및 기록하여 기준치로 삼고, 이후, 반사체로부터 반사된 전자기파의 수신감도의 급격한 변화가 생기면 이때 경계 구역에 침입이 발생하였다고 판단하여 알람을 비롯한 조처를 취할 수 있게 한 직선의 가상펜스를 제공한다.
상기 직선의 가상 펜스에서 레이더와 반사체 사이의 거리가 멀어질수록 전자기파의 반사량이 줄어들어 신뢰도 있는 침입 감시를 할 수 없으므로 본 발명은 레이더와 반사체 사이의 거리가 늘어남 따라 반사체의 크기를 키워 배치하도록 하였다.According to the present invention, the reflector is disposed at a certain distance from the radar and the radar to reflect the electromagnetic wave transmitted from the radar to measure and record the reception sensitivity of the electromagnetic wave received from the radar sensor as a reference value, and then reflected from the reflector. When a sudden change in the reception sensitivity of the electromagnetic wave occurs, it is determined that an intrusion has occurred in the boundary area, thereby providing a straight virtual fence that can take action including an alarm.
As the distance between the radar and the reflector increases in the straight virtual fence, the amount of reflection of electromagnetic waves decreases, so that the intrusion monitoring can not be performed reliably.
Description
본 발명은 경계시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 경계하고자 하는 구역에 전자기파를 방사하고 반사체를 이용하여 침입을 감지하는 직선의 가상펜스 경계시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a boundary system, and more particularly, to a straight virtual fence boundary system that radiates electromagnetic waves in a region to be bound and detects intrusion using a reflector.
사람의 접근이 허용되지 않는 경계구역에는 대개 물리적인 울타리를 치고CCTV와 같은 감시장치를 설치한다. CCTV이외에 침입에 대한 즉각적인 판단이 필요한 경우, 도 1에 보인 바와 같이 레이저 빔이나 레이더를 이용할 수 있다. 레이저의 경우는 빔폭을 화살촉처럼 날카롭게 만들어 발사할 수 있는 기술이 보편화 되어 송/수신부를 1:1로 배치하면 직선 구간의 경우, 매우 정밀하게 보안 경계 구역을 설정할 수 있다. 그러나 빛의 특성상 먼지, 곤충, 안개, 비와 같은 자연환경에서 산란, 반사, 흡수되는 특성으로 인한 오감지 확률이 높아 외부보다 실내용으로 주로 사용된다.Perimeters where people are not allowed to access are usually physically fenced and surveillance equipment such as CCTVs are installed. If immediate judgment on intrusion other than CCTV is required, a laser beam or radar may be used as shown in FIG. 1. In the case of a laser, the beam width is sharpened like an arrowhead, and the technology for launching is widely used. If the transmitter / receiver is placed 1: 1, the security boundary can be set very precisely in the case of a straight line. However, due to the nature of light, it is mainly used for indoors rather than outside because it has a high probability of erroneous detection due to scattering, reflection, and absorption in natural environments such as dust, insects, fog, and rain.
한편, 도 1의 하단은 전자기파에 의한 경계설정의 예와 문제점을 보여준다. 레이더에서 송출되는 전자기파는 레이저 빔에 비해 안개, 비, 먼지 등의 환경에 의한 오감지 문제가 거의 없어 외부용 경계 시스템에 적합하다. 그러나 전자기파는 직진성은 있지만 진행할수록 방사상으로 퍼지는 특성이 있어, 본래 경계구역이 아닌 곳까지 경계하게 되는 문제가 생긴다. 즉, 본래 경계 구역이 직선의 펜스일 경우, 해당 구역에서 벗어난 곳은 자유롭게 사람이 다닐 수 있어야 하므로 칩임으로 감지되는 것은 오작동인데, 전자기파의 퍼짐성으로 인해 레이더에서 멀리 떨어진 곳은 경계구역이 넓어져 오작동이 일어나는 문제가 있다. 다시 말해, 레이저와 같이 직선의 정밀한 경계구역에 레이더 센서는 적합하지 않다. Meanwhile, the bottom of FIG. 1 shows an example and a problem of boundary setting by electromagnetic waves. The electromagnetic wave emitted from the radar is suitable for the external boundary system because there is almost no erroneous detection problem caused by the environment such as fog, rain and dust, compared to the laser beam. However, electromagnetic waves are linear, but as they progress, they spread radially, which causes them to be bound to areas other than the original boundary area. That is, if the original boundary area is a straight fence, it is a malfunction that is detected as a chip because the place outside the area should be free to be carried by humans, but the boundary area becomes wider and farther away from the radar due to the spread of electromagnetic waves. There is a problem with this happening. In other words, a radar sensor is not suitable for a straight line of precise boundary like a laser.
즉, 외부에 직선의 가상펜스를 설치하고 경계하고자 하는 경우, 레이저 빔을 사용하면 레이저의 예리한 직진성은 바람직하나 외부 환경의 영향으로 인한 오작동이 문제되고, 레이더를 사용하면 외부 환경의 영향은 극복되나 전자기파의 퍼짐성으로 인해 감시구역이외의 감지로 인한 오작동이 문제될 수 있다.In other words, if you want to install a virtual fence in the outside and look out for the boundary, the sharp straightness of the laser is preferable when using the laser beam, but the malfunction due to the influence of the external environment is problematic, and when using the radar, the influence of the external environment is overcome. Due to the spread of electromagnetic waves, malfunctions due to sensing outside the monitoring area may be a problem.
대한민국 등록특허 10-1507238호는 레이더를 일정 간격으로 배치하여 가상펜스를 형성하고 있으나, 전자기파의 퍼짐성에 의한 오감지 여지가 있고, 무엇보다 노드마다 레이더 센서를 배치하여야 하므로 고가의 레이더 센서가 다수 필요하게 된다. Republic of Korea Patent No. 10-1507238 is to form a virtual fence by arranging the radar at regular intervals, but there is a possibility of false detection due to the spread of electromagnetic waves, and above all, the radar sensor must be arranged in each node, so a lot of expensive radar sensors are required. Done.
따라서 본 발명의 목적은 레이더와 반사체를 이용하여 오감지율을 최소화 하고 레이더 자체의 성능변화 없이 감시거리를 확장시켜 설치 대수를 최소화 할 수 있는 직선의 가상 펜스를 제공하고자 하는 것이다. Therefore, an object of the present invention is to provide a virtual fence of a straight line that can minimize the number of installation by minimizing the false detection rate by using the radar and the reflector and extend the monitoring distance without changing the performance of the radar itself.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 직선의 가상펜스를 상용화하기에 반사체의 반사 특성을 분석하여 레이더 센서와 반사체를 결합한 적절한 형태의 모듈을 개발하고, 직선의 가상펜스가 설치되는 지형 등 환경 여건에 적합하게 상기 모듈을 설계하고자 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to develop a suitable type of module combining the radar sensor and the reflector by analyzing the reflection characteristics of the reflector in order to commercialize a straight virtual fence, the environment, such as the terrain where the virtual fence of the straight line is installed It is intended to design the module appropriately.
상기 목적에 따라 본 발명은, 레이더와 레이더로부터 일정 거리를 두고 반사체를 배치하여 레이더에서 송출된 전자기파를 반사체가 반사하여 레이더 센서에서 수신되는 전자기파의 수신감도를 측정 및 기록하여 기준치로 삼고, 이후, 반사체로부터 반사된 전자기파의 수신감도의 급격한 변화가 생기면 이때 경계 구역에 침입이 발생하였다고 판단하여 알람을 비롯한 조처를 취할 수 있게 한 직선의 가상펜스를 제공한다. In accordance with the above object, the present invention, by placing a reflector at a certain distance from the radar and the radar reflects the electromagnetic wave transmitted from the radar reflector reflects and measures the reception sensitivity of the electromagnetic wave received from the radar sensor as a reference value, and then, When a sudden change in the reception sensitivity of the electromagnetic wave reflected from the reflector occurs, it is determined that an intrusion has occurred in the boundary area, and a straight virtual fence is provided to take an action including an alarm.
상기 직선의 가상펜스에서 레이더와 반사체 사이의 거리가 멀어질수록 전자기파의 반사량이 줄어들어 신뢰도 있는 침입 감시를 할 수 없으므로 본 발명은 레이더와 반사체 사이의 거리가 늘어남에 따라 반사체의 크기를 키워 배치하도록 하였다.As the distance between the radar and the reflector increases in the straight virtual fence, the amount of reflection of electromagnetic waves decreases, so that the intrusion monitoring can not be performed reliably. As the distance between the radar and the reflector increases, the size of the reflector is increased and arranged. .
또한, 가상 펜스에 의해 감시되는 지역의 지형이 동일 평면이 아니라 높낮이가 서로 다를 경우를 포함하여 레이더 센서와 반사체의 높낮이가 맞지 않을 경우, 반사체의 연직 방향에 대한 경사도를 조절하여 레이더 센서와 서로 마주보게 하여 전자기파를 직선으로 서로 송수신할 수 있게 한다.In addition, when the height of the radar sensor and the reflector does not match, including when the terrain of the area monitored by the virtual fence is not the same plane but the height is different from each other, the inclination of the reflector in the vertical direction is adjusted to face the radar sensor. To see and transmit electromagnetic waves in a straight line.
직선의 가상 경계 시스템에 있어서,In a straight line virtual boundary system,
송신안테나와 수신안테나를 구비한 레이더 센서; A radar sensor having a transmitting antenna and a receiving antenna;
상기 레이더 센서로부터 소정 간격을 두고 배치되는 반사체; 및A reflector disposed at a predetermined distance from the radar sensor; And
상기 레이더 센서에서 수신한 반사체로부터의 반사량에 대해 레이더 센서와 반사체 사이에 침입 사건이 있음을 감지하고 경보를 발하게 하는 제어모듈;을 포함하여,And a control module for detecting an alarm and detecting an intrusion event between the radar sensor and the reflector with respect to the amount of reflection from the reflector received by the radar sensor.
상기 레이더 센서의 송신안테나에서 송출된 전자기파를 상기 반사체에서 반사하고 레이더의 수신안테나에서 반사된 전파를 수신하여 반사량을 측정하며,Reflecting the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar sensor at the reflector and receiving the radio wave reflected from the receiving antenna of the radar to measure the amount of reflection,
상기 레이더 센서와 상기 반사체는 직선을 이루며 서로 마주보도록 배치되되, 상기 레이더 센서로부터 송출된 전자기파가 상기 반사체에 도달되고 반사될 수 있도록, 상기 레이더 센서 또는 상기 반사체의 방위각과 고도를 서로에 대해 얼라인시키고, The radar sensor and the reflector are arranged to face each other in a straight line, so that the azimuth and altitude of the radar sensor or the reflector are aligned with respect to each other so that electromagnetic waves emitted from the radar sensor can reach and reflect the reflector. Let's
상기 레이더 센서는 도플러 신호를 분석하여 상기 반사체로부터 반사되어 수신된 신호 이외에 다른 변위의 물체로부터의 수신되는 전자기파는 센싱하지 않고 무시하며,The radar sensor analyzes a Doppler signal and ignores received electromagnetic waves from an object having a displacement other than the signal reflected and received from the reflector, without sensing them.
상기 레이더와 상기 반사체 사이에 침입 사건이 없는 경우 측정되거나 사전에 알려진 반사량을 기준으로 하여 반사량이 급감되거나 변동된 상황을 침입사건 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.When there is no intrusion event between the radar and the reflector provides a virtual boundary system of a straight line characterized in that it is determined that the occurrence of the intrusion event is a situation where the reflected amount is sharply reduced or changed based on a known reflection amount.
상기에 있어서, 상기 반사체는 평판 또는 2면각 코너형 반사체를 이용하여 세로형으로 제작한 반사체뿐만 아니라 다양한 형태의 소형 반사체를 이용하여 기둥 형태로 세로로 길게 조합한 형태의 반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.In the above, the reflector is not only a reflector manufactured in the vertical form using a flat plate or a dihedral corner reflector, but also includes a reflector in the form of a longitudinally long combination in the form of a column using various reflectors. It provides a straight line virtual boundary system.
상기에 있어서, 상기 레이더 센서와 상기 반사체를 각각 별도로 설치하거나, 하나의 케이스에 함께 설치하여 경계 구역의 기점에 배치되는 기점 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.In the above, the radar sensor and the reflector are provided separately, or together in one case to provide a straight virtual boundary system, characterized in that consisting of a base module arranged at the starting point of the boundary zone.
상기에 있어서, 상기 기점 모듈은 상기 반사체의 고도와 방위각을 조정하는 위치조정장치를 더 포함하여, 지형의 기복 또는 기점 모듈에 포함된 반사체의 크기에 따라 상기 반사체가 전자기파를 송출하는 레이더 센서에 대해 조정이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.In the above, the origin module further comprises a position adjusting device for adjusting the altitude and azimuth of the reflector, the radar sensor for transmitting the electromagnetic wave by the reflector according to the size of the reflector included in the ups and downs of the terrain or the origin module It provides a straight line virtual boundary system characterized in that the adjustment is possible.
상기에 있어서, 가상 경계 시스템에서 레이더 센서 반사체와의 거리가 멀어질수록 반사체의 크기를 더 크게 한 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.In the above, a virtual boundary system of a straight line is characterized in that the size of the reflector is increased as the distance from the radar sensor reflector increases in the virtual boundary system.
상기에 있어서, 상기 기점 모듈은, 배터리 또는 태양광 발전 모듈; 및 이동 수단;을 더 포함하여 가상 경계 구역이 필요한 곳으로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.The starting module may include a battery or a photovoltaic module; And moving means; further provides a virtual virtual boundary system characterized in that the virtual boundary zone can be moved to the required place.
상기의 기점 모듈을 다수 배치하여 폐쇄형 가상 경계 구역을 형성하고 다수의 기점 모듈 간에 유무선 통신망을 적용하여 중앙 서버를 통해 통제 및 관리되는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다. Provides a straight virtual border system characterized in that a plurality of the base module is arranged to form a closed virtual border zone and is controlled and managed through a central server by applying a wired or wireless communication network between the plurality of base module.
상기에 있어서, 상기 기점 모듈은, 하나의 케이스에 하나 이상의 레이더 센서 또는 하나 이상의 반사체를 배치하여 구성되어 복수의 가상 경계선의 교차점에 배치되도록 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다. In the above, the origin module provides a straight virtual boundary system configured by placing one or more radar sensors or one or more reflectors in one case to be disposed at the intersection of the plurality of virtual boundary lines.
상기에 있어서, 상기 기점 모듈의 케이스는 기둥형을 포함하고, CCTV카메라, GPS센서, 경광등, 조명, 스피커, 또는 눈 쌓이는 것을 방지하는 목적의 열선, 강설/강우 시 전파의 감쇄를 최소화하기 위한 커버 형태를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.In the above, the case of the base module includes a columnar, CCTV camera, GPS sensor, warning lights, lights, speakers, or cover for minimizing attenuation of radio waves during snowfall / snowfall for the purpose of preventing snow accumulation It provides a straight virtual boundary system characterized in that it further comprises a form.
상기 레이더 센서 하나에 대하여 전자기파를 반사하는 반사체를 하나 이상 배치하여 하나의 레이더 센서에 의한 직선의 가상 경계를 다수 형성하는 것을 특징으로 하는 직선의 가상 경계 시스템을 제공한다.Provides a straight virtual boundary system, characterized in that for forming one or more reflectors reflecting electromagnetic waves to one radar sensor to form a plurality of virtual boundaries of a straight line by one radar sensor.
본 발명에 따르면 레이더와 반사체를 이용함으로써 레이더에서 송출되는 전자기파가 퍼짐성을 갖는다는 사실에도 불구하고 반사체에 의해 레이더 센서로 되돌아오는 전자기파의 반사량이 일정하다는 사실에 근거하여 반사량이 급감되거나 변동될 경우, 레이더와 반사체 사이에 침입이 발생하였음을 높은 신뢰도로 확신할 수 있다. 즉, 레이더 센서의 전자기파의 퍼짐성에 따른 경계구역 외의 오감지 현상을 반사체에 의해 제거할 수 있어 레이저와 같은 직진성 빔에 의한 가상 펜스를 전자기파로 구현할 수 있다. According to the present invention, in spite of the fact that the electromagnetic wave transmitted from the radar is spreadable by using the radar and the reflector, if the amount of reflection is drastically reduced or changed based on the fact that the amount of reflection of the electromagnetic wave returned to the radar sensor is constant by the reflector, It can be assured with high confidence that an intrusion has occurred between and the reflector. That is, the erroneous detection phenomena outside the boundary area due to the spreading of the electromagnetic wave of the radar sensor can be removed by the reflector, so that a virtual fence by a straight beam such as a laser can be realized as the electromagnetic wave.
본 발명의 경우, 전자기파에 의해 침입을 감지하므로 레이저 빔과 달리 안개, 먼지, 비와 같은 환경에 의한 오작동은 거의 일어나지 않으며 거리와 관계없이 반사체를 충분히 가릴 정도의 크기가 아닌 작은 물체에 대해 반응하지 않아 센서의 신뢰성을 높일 수 있다. In the present invention, since the intrusion is detected by electromagnetic waves, unlike a laser beam, malfunction due to an environment such as fog, dust, or rain rarely occurs and does not react to a small object that is not large enough to cover the reflector regardless of distance. It can increase the reliability of the sensor.
또한, 본 발명은 레이더 센서와 반사체 사이의 거리가 멀어지면 크기가 더 큰 반사체를 배치하여 전자기파의 반사량이 감소되는 현상을 예방함으로써 레이더 센서의 개수를 늘리지 않고도 감시거리를 획기적으로 증가시키는 것은 물론 신뢰도 높은 경계시스템을 구현할 수 있다. In addition, the present invention prevents the phenomenon that the amount of reflection of electromagnetic waves is reduced by placing a larger reflector when the distance between the radar sensor and the reflector is far, significantly increasing the monitoring distance without increasing the number of radar sensors, as well as reliability High boundary system can be realized.
또한, 가상 펜스에 의해 감시되는 지역의 지형이 동일 평면이 아니라 높낮이가 서로 다를 경우를 포함하여 레이더 센서와 반사체의 높낮이가 맞지 않을 경우, 반사체의 연직 방향에 대한 경사도를 조절하여 레이더 센서와 서로 마주보게 하여 전자기파를 직선으로 서로 송수신할 수 있게 한다. In addition, when the height of the radar sensor and the reflector does not match, including when the terrain of the area monitored by the virtual fence is not the same plane but the height is different from each other, the inclination of the reflector in the vertical direction is adjusted to face the radar sensor. To see and transmit electromagnetic waves in a straight line.
도 1은 레이저 빔에 의한 경계시스템과 전자기파에 의한 경계시스템의 문제점을 설명하기 위한 도해도이다.
도 2는 레이더 센서와 반사체에 의한 전자기파의 행동을 보여주며 그에 따른 가상 펜스 구현 원리를 설명하는 도해도이다.
도 3은 본 발명에 따라 레이더 센서와 반사체를 이용하여 구현한 가상 펜스의 동작을 보여주는 도해도이다.
도 4는 본 발명에 따라 가상 펜스의 길이가 길어질수록 크기가 큰 반사체를 사용하는 것을 설명하는 도해도이다.
도 5는 본 발명에서 사용되는 알고리즘 순서도와 이를 적용한 가상 펜스에서 감시 대상에 따른 감도 제어에 대한 설명을 돕는 그림이다.
도 6은 본 발명의 직선형 가상 펜스를 다수 연결하여 만든 일정 구역에 대한 가상 펜스 모식도와 여기에 적용될 수 있는 레이더와 반사체를 결합한 모듈의 여러 형태를 보여주는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 가상 펜스의 설치시, 비평탄 구조의 지형에 따른 보정 방안을 설명하는 도해도이다.
도 8은 본 발명의 직선형 가상 펜스의 변형 실시예로서 직선 펜스를 상하로 배열한 것을 보여준다.
도 9는 본 발명의 직선형 가상 펜스에 배터리 또는 태양광을 설치하여 이동식으로 만든 것을 보여준다.
도 10은 본 발명의 직선형 가상 펜스에 cctv카메라, GPS센서, 경광등, 조명, 스피커 등을 포함하여 만든 것을 보여준다.
도 11은 본 발명의 직선형 가상 펜스에 물 맺힘과 얼음동결을 줄이기 위해 케이스 내부에 열선을 넣고 역마름모 꼴로 제작한 외형의 예를 보여준다.
도 12는 본 발명의 직선형 가상 펜스에 레이더의 전파 방사 영역을 이용하여 복수개의 직선의 가상 펜스를 생성하는 예를 보여준다. 1 is a diagram for explaining problems of a boundary system by a laser beam and a boundary system by electromagnetic waves.
FIG. 2 is a diagram showing the behavior of electromagnetic waves caused by the radar sensor and the reflector and explaining the principle of virtual fence implementation.
3 is a diagram illustrating the operation of a virtual fence implemented using a radar sensor and a reflector according to the present invention.
4 is a diagram illustrating the use of a reflector having a larger size as the length of the virtual fence becomes longer according to the present invention.
5 is a diagram to help explain the sensitivity control according to the monitoring target in the algorithm flow chart and the virtual fence to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a block diagram illustrating various types of modules combining a virtual fence model and a radar and a reflector applicable to the virtual fence model for a predetermined area formed by connecting a plurality of linear virtual fences of the present invention.
7 is a diagram illustrating a correction method according to the terrain of the non-flat structure when installing the virtual fence of the present invention.
FIG. 8 shows a straight line array arranged up and down as a modified embodiment of the straight virtual fence of the present invention.
Figure 9 shows that the battery is made of a mobile or installed in a straight virtual fence of the present invention by moving.
FIG. 10 shows a cctv camera, a GPS sensor, a warning light, an illumination, a speaker, and the like made in the straight virtual fence of the present invention.
Figure 11 shows an example of the appearance made in the shape of a reverse lozenge put a hot wire inside the case in order to reduce water condensation and ice freezing in the straight virtual fence of the present invention.
FIG. 12 shows an example of generating a plurality of straight virtual fences by using the radar propagation radiation region in the straight virtual fence of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
보안이 필요한 구역에 설치되는 담이나 펜스의 경우, 물리적인 경계선 안쪽은 내부인에게 이동이 허용되고 경계선 바깥쪽은 외부인에게는 자유구역에 해당한다. 대부분 정상적인 출입은 출입구를 통해 이루어지며, 출입구 이외의 장소에서 담이나 펜스를 넘는 경우 대부분 불법적인 침입으로 볼 수 있다. 출입구는 일반적으로 담에 비해 구간이 짧아 사람 또는 CCTV 만으로도 충분히 감시할 수 있지만, 국경이나 비행장 같은 매우 긴거리의 펜스의 경우 경계선 전체를 CCTC나 사람으로 감시하기는 매우 힘들다. 따라서 그와 같은 직선의 경계선에 불법적인 침입 사건이 발생했을 때 이를 즉시 알아차릴 수 있는 전자적인 가상 펜스를 구현하는 것이 필요하다. In the case of fences or fences installed in areas requiring security, the inside of the physical boundary is allowed to be moved by the insider and the outside of the boundary is a free zone to the outsider. In most cases, the normal entrance is through the entrance, and if the fence or fence is crossed outside the entrance, it can be regarded as an illegal intrusion. Entrances are generally shorter than fences and can be fully monitored by humans or CCTVs, but for very long fences such as borders or airfields, it is very difficult to monitor the entire boundary with CCTCs or people. Therefore, it is necessary to implement an electronic virtual fence that immediately recognizes when an illegal intrusion occurs at such a straight line boundary.
도 1의 상단 그림과 같이 레이저 빔을 사용할 경우, 직선구간을 정밀하게 경계할 수 있지만 빛의 산란, 반사, 흡수특성으로 인해 먼지나 비, 안개와 같은 환경변화 조차 경보 대상이 되기 때문에 오작동이 심해 실외에는 적용되기 어렵다. 도 1의 하단의 경우처럼 레이더를 이용하는 경우 전파의 방사효과로 인해 레이저 빔처럼 정밀한 직선구간 감시는 불가능 하다. When using the laser beam as shown in the upper figure of FIG. 1, the linear section can be precisely bounded, but malfunctions are severe because the environment, such as dust, rain, and fog, is alarmed due to light scattering, reflection, and absorption characteristics. It is difficult to apply outdoors. When using the radar as in the case of the lower part of Figure 1, due to the radiation effect of radio waves, it is impossible to monitor the precise straight section like a laser beam.
도 2는 레이더의 전자기파를 이용하되, 반사체를 적용하여 직선의 가상펜스를 구현하는 원리를 설명하는 개념도이다. 도 2에는 송신 안테나와 수신안테나를 구비한 레이더와 일정 거리를 두고 배치된 반사체가 나와 있다. 송신 안테나에서 송출된 전자기파는 적색의 구면으로 표시된 바와 같이 방사상으로 퍼지면서 직진한다. 이와 같이 퍼짐성을 나타내며 진행된 전자기파는 표준반사체에 입사되며, 입사된 전자기파는 반사체에 의해 레이더의 수신 안테나 쪽으로 반사된다. 2 is a conceptual diagram illustrating a principle of implementing a virtual fence of a straight line by using a radar electromagnetic wave but applying a reflector. 2 shows a reflector disposed at a certain distance from a radar having a transmitting antenna and a receiving antenna. The electromagnetic waves emitted by the transmitting antenna are radially spread and go straight as indicated by the red spheres. The propagated electromagnetic wave is thus incident on the standard reflector, and the incident electromagnetic wave is reflected toward the receiving antenna of the radar by the reflector.
이러한 레이더와 반사체의 기본적인 기능을 이용하면 도 2의 그림처럼 레이더와 반사체 사이에 레이저 빔과 같은 직선의 가상펜스를 만들 수 있다. By using the basic functions of the radar and the reflector, a straight virtual fence such as a laser beam can be made between the radar and the reflector as shown in FIG.
도 3은 레이더 센서와 반사체를 이용하여 구현한 가상 펜스의 침입 감시기능을 설명한다. 도 3의 그림처럼 레이더와 반사체사이의 직선구간에 침입이 발생한다면 반사체로부터 되돌아가는 반사량이 급격히 줄어들게 되며 이런 경우를 침입으로 판단하면 된다.3 illustrates an intrusion monitoring function of a virtual fence implemented using a radar sensor and a reflector. If an intrusion occurs in the straight section between the radar and the reflector as shown in FIG. 3, the amount of reflection returned from the reflector is drastically reduced, and this may be determined as the intrusion.
반사체는 도 3에 나타낸 바와 같이 삼각뿔형인 것도 있지만 사각뿔, 평판 등 다른 형상을 지닌 것도 있다. 본 발명에서 반사체의 형상은 표준반사체를 이용할 수도 있지만, 별도의 반사체를 제작하여 사용할 수도 있다. The reflector may be triangular pyramid shaped as shown in FIG. 3, but may have other shapes such as square pyramid and flat plate. In the present invention, the shape of the reflector may be used as a standard reflector, it may be used to produce a separate reflector.
레이더의 성능을 측정하기 위해서는 표준반사체를 사용하는데, 전자기파의 주파수나 출력을 미리 알고 있다면 해당 레이더 센서와 반사체 간의 거리별로 반사되어 되돌아오는 표준 반사량을 나타내는 반사체를 크기별로 사전에 제작할 수 있다. 표준 반사체는 도4의 상단 공식에서 보듯이 반사량의 크기(RCS: Radar Cross Section)는 반사체의 표면적에 따라 커지며 당연히 반사체 크기를 늘리면 감지되는 거리를 증대시킬 수 있다. 따라서 레이더로부터 일정 거리에 반사체를 배치할 경우, 레이더와 반사체 사이에 방해물체가 없다면 반사체의 크기에 따라 예상되는 전자기파의 반사량(RCS)은 이미 알 수 있다. A standard reflector is used to measure the radar performance. If the frequency or output of electromagnetic waves is known in advance, a reflector representing the amount of standard reflection reflected by the distance between the radar sensor and the reflector can be manufactured in advance by size. As shown in the upper formula of FIG. 4, the standard reflector has a larger radar cross section (RCS) according to the surface area of the reflector, and of course, increasing the reflector size can increase the detected distance. Therefore, when the reflector is disposed at a certain distance from the radar, if there is no obstruction between the radar and the reflector, the anticipated amount of electromagnetic wave reflection (RCS) may be known depending on the size of the reflector.
또한 레이더는 도플러 신호분석을 통해 송신한 전파와 반사된 전파의 시간차를 이용하여 감지된 물체의 거리를 측정할 수 있는데 이런 기능은 사전에 설치된 거리의 반사체 이외의 다른 거리에 발생되는 반사전파를 완벽히 무시하는데 적용 할 수 있다. The radar can also measure the distance of the detected object using the time difference between the transmitted and reflected radio waves through Doppler signal analysis. This function perfectly reflects the reflected waves generated at distances other than the previously installed reflectors. It can be applied to ignore.
즉, 레이더는 특정 거리의 반사체로부터 되돌아오는 전파의 반사량을 측정할 수 있으며 특정 거리 이외의 반사 전파는 완벽히 무시할 수 있다. That is, the radar can measure the amount of reflection of the radio wave returning from the reflector at a certain distance, and can completely ignore the reflected wave outside the specific distance.
따라서 이러한 논리에 근거하여 레이더와 반사체를 이용하면 직선의 가상펜스를 쉽게 구현할 수 있다. 이때 사용되는 반사체의 크기는 주변의 일반적인 물체의 반사량에 비해 월등히 높은 크기의 반사체를 사용한다. 이유는 반사체 주변에 다른 물체가 등장하는 경우 반사체의 설치 위치로부터 되돌아오는 반사량의 변동 폭이 커지게 됨으로 직선의 가상펜스의 신뢰도에 영향을 줄 수 있기 때문이다. 실제 24GHz의 주파수 대역을 사용하는 경우 100미터 거리에서 사람의 반사량보다 수십배 큰 반사량을 나타내는 금속 반사체의 실제 사이즈는 30cm*30cm 정도로 충분함으로 현실적으로 가상펜스를 구현하는데 아무런 문제가 없다. Therefore, based on this logic, using a radar and a reflector can easily implement a straight virtual fence. In this case, the size of the reflector used is much higher than the amount of reflection of the surrounding general object. The reason is that when other objects appear around the reflector, the variation in the amount of reflection coming back from the installation position of the reflector becomes large, which may affect the reliability of the virtual fence of the straight line. In the case of using the frequency band of 24 GHz, the actual size of the metal reflector, which reflects the reflection amount several ten times larger than the human reflection at a distance of 100 meters, is sufficient, so there is no problem in the virtual fence.
도 4는 본 발명에 따라 가상 펜스의 길이가 길어질수록 크기가 큰 반사체를 사용하는 것을 설명하는 도해도 이다. 4 is a diagram illustrating the use of a reflector having a larger size as the length of the virtual fence becomes longer according to the present invention.
레이더용 표준 반사체는 도 4의 상단에 보인 바와 같이 전자기파 반사량에 대해 반사체의 기하학적 크기와 관련된 공식이 알려져 있다. 즉, 반사체의 재질이 전자기파를 100%반사하는 금속이라면 그 크기의 최대 네제곱근에 비례하는 반사량을 나타낸다. 따라서 반사체의 크기를 조금만 키워도 반사량을 현저히 증대시킬 수 있다. 도 4의 하단에는 반사체의 크기를 키워 가상 펜스의 길이를 늘린 것을 보여준다. The standard reflector for radar is known in relation to the geometric size of the reflector with respect to the amount of electromagnetic wave reflection, as shown at the top of FIG. That is, if the material of the reflector is a metal reflecting 100% of electromagnetic waves, the reflecting amount is proportional to the maximum square root of the size. Therefore, even if the size of the reflector is increased a little, the amount of reflection can be significantly increased. 4 shows that the length of the virtual fence is increased by increasing the size of the reflector.
이처럼 단순한 금속 재질의 반사체와 레이더가 수신하는 반사량 감쇄 여부로 가상펜스침입을 판단하는 방식은 레이더 센서 개수를 늘이지 않고도 가상펜스의 길이, 즉, 감시거리를 획기적으로 늘릴 수 있다. Such a method of determining the intrusion of the virtual fence based on a simple metal reflector and the reflection attenuation received by the radar can dramatically increase the length of the virtual fence, that is, the monitoring distance without increasing the number of radar sensors.
일반적으로 전자기파는 주파수 대역 별로 출력제한규제가 있고 거리에 따라 전자기파가 퍼지는 특성에 따라 같은 크기의 대상물체는 거리가 멀어질수록 대상물체에 의한 전자기파 반사량도 거리에 비례적으로 줄어듦에 따라 어느 한계점에서부터는 대상물체의 감지가 불가능하게 된다. In general, electromagnetic waves have output limitations for each frequency band and according to the characteristics of electromagnetic waves spreading according to distance, as the distance increases, the amount of electromagnetic waves reflected by the object decreases in proportion to the distance. The detection of the object becomes impossible.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은, 레이더 센서로부터 표준반사체까지의 거리(가상 펜스의 길이가 된다)가 증가하면, 표준반사체의 크기를 큰 것으로 배치하여 표준반사체에 의한 반사량이 줄어들지 않게 하였다. 즉, 레이더 센서로부터 거리가 멀어지면 전자기파의 퍼짐 정도가 증가되므로 작은 반사체에 의해서는 반사되는 전자기파의 양이 감소되어 반사량이 작아 침입 사건 발생시 감도가 떨어지게 된다. 그러나 레이더 센서로부터 거리가 먼 경우, 배치되는 표준반사체의 크기를 큰 것으로 사용하면, 퍼져있는 전자기파도 반사체에서 반사될 수 있어 레이더 수신안테나에서의 반사량이 줄어들지 않기 때문에 침입 사건 발생시 반사량의 급변을 충분히 감지할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention, when the distance from the radar sensor to the standard reflector (which becomes the length of the virtual fence) increases, the size of the standard reflector is arranged to be large so that the amount of reflection by the standard reflector is not reduced. That is, as the distance from the radar sensor increases, the degree of spread of electromagnetic waves increases, so the amount of electromagnetic waves reflected by the small reflector decreases, so that the amount of reflection is small and the sensitivity decreases when an intrusion event occurs. However, if the distance from the radar sensor is large, if the size of the standard reflector is large, the spread electromagnetic waves can be reflected from the reflector, so the amount of reflection on the radar receiving antenna is not reduced. can do.
즉, 수신안테나와 반사체 사이에 대상물체가 들어온다면 표준반사량이 사라지거나 현저히 변동되며 이 경우를 침입으로 인식하면 된다. In other words, if an object enters between the receiving antenna and the reflector, the standard reflectance disappears or changes significantly. This can be recognized as an intrusion.
예를 들어, 1dBsm 성능의 표준반사체는 레이더 센서로부터 30m 되는 지점에 배치하고, 10dBsm 성능의 표준반사체는 100m에 배치하고, 20dBsm 성능의 표준반사체는 200m에 배치하는 것이다. 레이더 센서와 반사체를 더 멀리 떨어져 배치하고자 하면, 더 크기가 큰 반사체를 제작하여 반사량 성능 실험을 한 다음 반사량 결과 값을 얻어 가상 펜스를 구성한다. For example, a 1dBsm standard reflector is placed at 30m from the radar sensor, a 10dBsm standard reflector is placed at 100m, and a 20dBsm standard reflector is placed at 200m. If the radar sensor and the reflector are to be placed farther apart, a larger reflector is fabricated to perform the reflectance performance test, and then the reflectance result is obtained to construct a virtual fence.
이와 같이 가상 펜스의 길이를 길게 하여도 단순 금속철판인 반사체의 크기만 키우면 되므로 다수의 레이더 센서를 배치할 필요가 없고 레이더 센서 자체의 기술적인 성능을 개선할 필요도 없어 생산비를 줄일 수 있으며, 설치작업의 용이성, 유지 보수의 용이성을 모두 얻을 수 있다.In this way, even if the length of the virtual fence is increased, only the size of the reflector, which is a simple metal sheet, needs to be increased, thus eliminating the need to arrange multiple radar sensors and improving the technical performance of the radar sensor itself. Both ease of operation and ease of maintenance can be obtained.
도 5는 위의 논리를 근거로 작성한 알고리즘 순서도와 침입 판단의 사례이다. 레이더로부터 방사된 전자기파는 특정위치의 반사체에 도달하여 반사되는데, 최초 반사체의 거리와 반사량을 측정하여 초기값으로 저장하고 지속적으로 반사량을 측정하여 비교한다. 도플러 신호분석을 통해 반사체의 설치 위치와 다른 거리에서 되돌아오는 수신전파는 완전히 무시함으로 레이더와 표준반사체사이에 직선의 가상펜스가 생성된 것으로 볼 수 있다. 만약 레이더가 수신하던 위치의 반사체의 반사량이 급격히 감소한다면 레이더 센서와 반사체가 형성하는 직선의 가상펜스에 침입이 발생한 것으로 판단하면 된다. 따라서 레이더와 반사체만으로 레이저 빔과 같이 신뢰성있는 직선의 가상 펜스를 생성 할 수 있으며 그 외의 자유 구역에 대한 오감지는 일어나지 않는다. 5 is an example of an algorithm flow chart and intrusion determination based on the above logic. Electromagnetic waves radiated from the radar are reflected by reaching the reflector at a specific position. The distance and the amount of reflection of the initial reflector are measured and stored as initial values, and the amount of reflection is continuously measured and compared. The Doppler signal analysis completely ignores the incoming radio waves coming back from the reflector's installation location and at a different distance, thus creating a straight virtual fence between the radar and the standard reflector. If the amount of reflection of the reflector at the position where the radar was received decreases rapidly, it may be determined that an intrusion has occurred in the straight virtual fence formed by the radar sensor and the reflector. Therefore, only a radar and a reflector can produce a reliable straight virtual fence like a laser beam, and no misdetection of other free zones occurs.
또한, 이러한 방법으로 레이더와 반사체 간에 생성되는 가상펜스는 반사체의 모양에 따라 아래의 그림과 같이 X*Y 크기의 체적을 갖게 되는데 이는 레이저 포인터 수십 개를 동시에 배열 관리하는 것과 유사하다. 이를 이용하면 가상펜스의 민감도를 조절할 수 있는 장점이 생긴다. 도5의 우측의 A case와 같이 가상펜스 전체를 가리는 경우와 B case와 같이 일부만 가리는 경우 레이더에서 수신되는 반사량의 크기가 다르게 되어, 실제 수신되는 반사량의 감소 크기를 단계별로 분리하면 작은 물체에도 민감하게 반응하도록 하거나 반대로 큰 물체에만 반응하도록 조절할 수 있다. 이는 오감지를 방지하는 측면에서도 매우 큰 장점이다. In addition, the virtual fence generated between the radar and the reflector in this way has a volume of X * Y size, as shown in the figure below, similar to managing arrays of dozens of laser pointers simultaneously. This has the advantage of controlling the sensitivity of the virtual fence. In the case of covering the entire virtual fence as shown in the case A on the right side of FIG. 5 and only partially covering the case as in the B case, the amount of reflection received from the radar is different. Can be controlled to respond only to large objects. This is also a great advantage in terms of preventing false detection.
이에 따라 레이저 빔과 같이 직선구간으로 된 경계구역을 레이더 센서로 도 형성할 수 있으며, 레이저 빔과 달리, 먼지, 안개, 빗물 등의 환경적인 요인에 의한 오감지도 없고 민감도를 조절할 수 있어 외부 환경 적응성 내지 신뢰도가 우수하다. Accordingly, the boundary area of the straight section like the laser beam can be formed by the radar sensor, and unlike the laser beam, it can adjust the sensitivity without any misunderstanding caused by environmental factors such as dust, fog, and rainwater, and adapts to the external environment. To excellent reliability.
도 6은 직선형 가상 펜스를 응용한 일정 구역에 대한 경계시스템을 보인다. 이때 직선의 가상펜스를 위한 시스템은 레이더와 반사체를 각각 운영 할 수 있지만 도6의 하단처럼 하나의 케이스에 담아 일체형으로 만들 수도 있다. 레이더와 반사체를 결합한 하나의 모듈로 만들면 연속되는 가상펜스를 만들 때 많은 장점을 나타낸다. 가상 펜스의 기점에 상기 모듈을 배치하게 되므로 편의상 기점 모듈이라 칭하기로 한다. 도 6의 상단과 같이 평판이나 V형 단면의 2면각 코너형 반사체는 높이(Y)만 늘려도 반사량이 증가하므로 X에 대해 같은 크기의 반사체 및 케이스를 제작하여 양산화할 수 있다는 장점이 있다. 일반적으로는 모듈내에 레이더와 반사체를 한 개씩 포함하여 제작되며 도 6의 E 지점에 배치된 모듈의 경우, 레이더 2개와 반사체 1개를 포함한 모듈을 만드는 것 역시 가능하다. 상기 기점 모듈은 하나의 케이스 안에 레이더 센서와 반사체를 함께 넣어 구성할 수도 있지만 케이스 없이 별도로 설치되어 구성될 수도 있다. 예를 들면, 환경에 따라 레이더 센서를 지지할 수 있는 지지체에 설치하고 반사체는 다른 지지체에 의해 설치되는 식으로 구성될 수도 있다. FIG. 6 shows a boundary system for a certain zone using a straight virtual fence. At this time, the system for the virtual fence of the straight line can operate the radar and the reflector, respectively, but can also be integrated into one case as shown in the bottom of FIG. The combination of radar and reflector in one module offers many advantages when creating a continuous virtual fence. Since the module is arranged at the starting point of the virtual fence, it will be referred to as a starting point module for convenience. As shown in the upper part of FIG. 6, the two-sided corner-shaped reflector having a flat plate or V-shaped cross section increases the amount of reflection even when only the height Y is increased, thereby producing and mass producing a reflector and a case having the same size with respect to X. In general, it is possible to make a module including two radars and one reflector in the case of a module disposed at the point E of FIG. 6 by including one radar and one reflector in the module. The starting module may be configured by putting the radar sensor and the reflector together in one case, but may be installed separately without the case. For example, depending on the environment, the radar sensor may be installed on a support capable of supporting and the reflector may be installed by another support.
또한, 케이스를 원통형으로 만드는 경우는 반사체와 레이더의 방향을 감출 수 있어 은밀한 감시구역 설정에 용이하다. In addition, when the case is made cylindrical, the direction of the reflector and the radar can be concealed, so it is easy to set up a secret surveillance zone.
도 6의 하단에는 다양한 구성의 기점 모듈을 예시하나 더 다양하게 변형될 수 있다. 6 illustrates one example of a starting module of various configurations, but may be modified in various ways.
도 7은 본 발명의 가상 펜스의 설치 시, 반사체 모양이나 크기 또는 비평탄 구조의 지형에 따른 보정 방안을 설명하는 도해도 이다.7 is a diagram illustrating a correction method according to the topography of the reflector shape, size or non-flat structure when installing the virtual fence of the present invention.
도 7의 상단에는 기점 모듈 내의 상단에 레이더를 배치하고 마주하는 기점 모듈 내 하단에 반사체가 설치됨에 따라 반사체가 전자기파를 반사할 수 없는 상황이 나와 있고, 지형이 평탄하지 않은 곳에서도 그와 같은 일이 일어나고 있는 것을 도시한다. 즉, 레이더와 마주하는 반사체는 서로 수평이 맞아야 고감도 경계를 할 수 있다. 따라서 직선의 가상 펜스 경계 구역을 구성하는 레이더와 이에 상응하는 반사체는 수평을 맞추거나, 수평을 맞출 수 없는 경우, 서로 마주보도록 반사체 또는 레이더 센서의 연직 기울기를 조정할 수 있도록 하여야 한다. 7 shows a situation in which the reflector cannot reflect electromagnetic waves as the reflector is installed at the lower end of the starting module facing and placing the radar at the upper end of the starting module, and such a work is performed even when the terrain is not flat. This shows what is happening. In other words, the reflectors facing the radar should be horizontal to each other to have a high sensitivity boundary. Therefore, the radar and the corresponding reflector constituting the straight virtual fence boundary area should be able to level or adjust the vertical inclination of the reflector or radar sensor to face each other when it cannot be leveled.
도 7의 하단에는 레이더와 상기 레이더로부터 방출된 전자기파를 반사하는 반사체가 서로 전자기파를 통해 마주보도록 연직각도, 및/또는 반사체 위치를 조절한 것을 보여준다. 이를 자동으로 조정하는 위치 조정장치를 기점 모듈에 배치하여 자동 얼라인될 수 있게 한 것이다. 각도와 위치를 조절하는 장치는 지지대와 스프링 조절 손잡이나 모터 등을 이용하면 수동 또는 자동으로 손쉽게 제작할 수 있다. 7 shows that the radar and the reflector reflecting the electromagnetic waves emitted from the radar adjust the vertical angle and / or the position of the reflector so as to face each other through the electromagnetic waves. A position adjusting device that adjusts this automatically is placed in the starting module so that it can be automatically aligned. The device to adjust the angle and position can be easily made manually or automatically by using the support, spring adjustment knob or motor.
그리고 도 7하단과 같이 레이더 센서와 반사체를 이용한 가상 펜스에 대한 경보와 관제를 위한 서버, 모니터, 모바일 시스템 등을 포함할 수 있다. 침입 감지 시 서버는 음성 또는 경광등과 같은 알람 경보를 발하게 하고 모니터에 Google Map과 같은 전자지도를 이용해 해당 구역이 표시되게 하는 제어모듈을 구비할 수 있다. And it may include a server, a monitor, a mobile system for the alarm and control of the virtual fence using the radar sensor and the reflector as shown in FIG. In case of intrusion detection, the server may be provided with a control module that generates an alarm alarm such as a voice or a warning light and displays the corresponding area using an electronic map such as Google Map on the monitor.
도 8은 본 발명의 직선형 가상 펜스의 변형 실시예로서 직선 펜스를 상하로 배열한 것을 보여준다. 대형 물체의 경계에 유리하며, 이러한 기점 모듈을 좀 더 변형 응용하면 복수의 가상펜스를 구현할 수도 있다. FIG. 8 shows a straight line array arranged up and down as a modified embodiment of the straight virtual fence of the present invention. It is advantageous to the boundaries of large objects, and if the application module of this origin is modified more, a plurality of virtual fences can be realized.
도 9는 본 발명의 직선형 가상 펜스에 배터리 또는 태양광을 설치하여 이동식으로 만든 것을 보여준다. 필요한 지역에 따라 그리고 환경 변화에 따라 경계 시스템을 적절히 배치할 수 있어 유리하며, 전기 배선이 없는 지역에도 설치될 수 있다. Figure 9 shows that the battery is made of a mobile or installed in a straight virtual fence of the present invention by moving. Depending on the area of need and changes in the environment, the perimeter system can be deployed appropriately and can be installed in areas without electrical wiring.
도 10은 본 발명의 기점 모듈 내에 CCTV카메라, 경광등, 조명, 스피커, GPS센서 등을 포함 시킨 것을 보여준다. 이들을 연동시켜 경계 동작의 결과를 대상자와 관리자에게 알리며, GPS는 설치시공에서부터 관리에 이르기까지 경계 시스템의 위치 정확도를 확보하여 준다. Figure 10 shows the inclusion of a CCTV camera, a warning light, lighting, speakers, GPS sensors, etc. in the starting module of the present invention. By integrating them, the result of the boundary operation is notified to the target person and the administrator. The GPS ensures the positional accuracy of the boundary system from installation to management.
도 11은 본 발명의 기점 모듈을 구성하는 케이스는 원통 실린더 또는 마름모형 단면의 기둥형 외장을 지니되, 열선을 포함시켜 빗물 등이 최대한 빠르게 흘러내리거나 제거되도록 경사면으로 된 뿔대형으로 구성되는 것이 보여준다. 이러한 구성은 빗물이나 결빙으로 인한 경계 방해 문제를 해결하는 데 도움이 된다. 11 is a case constituting the base module of the present invention has a cylindrical exterior of a cylindrical cylinder or rhombus cross-section, including a hot wire is composed of a large horn of the inclined surface so that rainwater flows down or removed as fast as possible. Shows. This configuration helps to solve the boundary disturbance caused by rain or freezing.
도 12는 본 발명의 변형 실시예로서 하나의 레이더 센서의 전파 방사 영역을 전체를 활용하여 복수개의 직선의 가상펜스를 생성하는 원리를 보여준다. 이에 따라 레이서 센서의 설치 수를 더욱 줄일 수도 있다. 즉, 레이더의 전파 특성상 전파의 퍼짐성을 이용하여 하나의 레이더 센서에 대응하여 전파를 반사하는 반사체를 하나 이상의 다수로 구성하되, 레이더 센서로부터 방사된 전파 영역 내에서 서로 다른 지점에 놓는 것이다. 도 12의 경우, 하나의 레이더 센서에 대해 전파 방사 영역 안에 두 개의 서로 다른 반사체를 서로 다른 지점에 배치하여 두 개의 직선 가상 펜스 두 개를 형성하고 있는 것을 보인다. 이와 같은 레이더 센서 대 반사체의 개수 비를 1:2로 한 두 개의 직선 가상펜스를 서로 인접할 수 있도록 하여 사각형의 경계 시스템을 만든 것을 보여준다. 여기서 하단의 반사체 두개는 틈새를 두고 배치되어 일종의 게이트 역할을 하도록 하였다. 이와 같은 구성은 많은 응용된 가상 경계 구역을 구현할 수 있으면서 설비비와 노력도 절감하게 한다. FIG. 12 shows a principle of generating a plurality of straight virtual fences using the entire radio wave radiation region of one radar sensor as a modified embodiment of the present invention. This may further reduce the number of installation of the racer sensor. That is, due to the propagation characteristics of the radar, one or more reflectors reflecting the radio waves corresponding to one radar sensor by using the spreading of the radio waves are placed at different points in the radio wave region radiated from the radar sensor. In the case of FIG. 12, it is shown that two different virtual reflectors are formed at different points in the radio emission region for one radar sensor to form two straight virtual fences. It is shown that the rectangular boundary system was created by allowing two straight virtual fences with a ratio of 1: 2 of radar sensor to reflector to be adjacent to each other. The two reflectors at the bottom are arranged with a gap to serve as a kind of gate. This configuration allows for the implementation of many applied virtual boundary zones, while also reducing equipment costs and effort.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실례에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The rights of the present invention are not limited to the examples described above, but are defined by the claims, and it is understood that those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. Self-explanatory
도면 부호 없음. No reference sign.
Claims (10)
송신안테나와 수신안테나를 구비한 레이더 센서;
상기 레이더 센서로부터 소정 간격을 두고 배치되는 반사체; 및
상기 레이더 센서에서 수신한 반사체로부터의 반사량에 대해 레이더 센서와 반사체 사이에 침입 사건이 있음을 감지하고 경보를 발하게 하는 제어모듈;을 포함하여,
상기 레이더 센서의 송신안테나에서 송출된 전자기파를 상기 반사체에서 반사하고 레이더의 수신안테나에서 반사된 전파를 수신하여 반사량을 측정하며,
상기 레이더와 상기 반사체 사이에 침입 사건이 없는 경우 측정되거나 사전에 알려진 반사량을 기준으로 하여 반사량이 급감되거나 변동된 상황을 침입사건 발생으로 판단하고,
적어도 하나의 상기 레이더 센서 및 적어도 하나의 상기 반사체가 서로 다른 방향을 향하도록 교차 기점 모듈의 내부에 설치되고,
상기 교차 기점 모듈은 경계 구역의 기점에 배치되고, 상기 교차 기점 모듈과 인접하여 배치된 적어도 하나의 다른 기점 모듈과 전자기파를 송수신하여 적어도 하나 이상의 가상 펜스를 형성하도록 구성되고,
상기 서로 다른 방향을 향하도록 설치된 적어도 하나의 레이더 센서 및 적어도 하나의 반사체를 통해 상기 교차 기점 모듈 및 제 1 기점 모듈의 사이에 제 1 가상 펜스가 형성되고, 상기 교차 기점 모듈 및 제 2 기점 모듈의 사이에 제 2 가상 펜스가 형성되고, 상기 교차 기점 모듈 및 제 3 기점 모듈의 사이에 제 3 가상 펜스가 형성되고,
상기 교차 기점 모듈을 통해 형성된 상기 제 1 가상 펜스, 상기 제 2 가상 펜스 및 상기 제 3 가상 펜스 중 일부는 상기 교차 기점 모듈의 내부에 설치된 레이더 센서로부터 송출된 전자기파에 기초하여 형성되고, 다른 일부는 상기 교차 기점 모듈의 외부에 설치된 레이더 센서로부터 송출된 전자기파에 기초하여 형성되고,
상기 반사체는 상기 레이더 센서와 상기 반사체 간의 거리별로 반사되어 돌아오는 표준 반사량에 기초하여 상기 반사체의 크기가 결정되고,
상기 반사량의 크기에 따라 상기 침입을 감지하는 거리를 증대시킬 수 있는 것인, 직선의 가상 경계 시스템.In a straight line virtual boundary system,
A radar sensor having a transmitting antenna and a receiving antenna;
A reflector disposed at a predetermined distance from the radar sensor; And
And a control module for detecting an alarm and detecting an intrusion event between the radar sensor and the reflector with respect to the amount of reflection from the reflector received by the radar sensor.
Reflecting the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna of the radar sensor at the reflector and receiving the radio wave reflected from the receiving antenna of the radar to measure the amount of reflection,
When there is no intrusion event between the radar and the reflector, it is determined that an incidence event is caused by a situation where the reflected amount is sharply reduced or changed based on a previously known reflection amount.
At least one of the radar sensor and the at least one reflector is installed inside the cross starting module so as to face in different directions,
The crossing origin module is disposed at a starting point of a boundary region, and is configured to transmit and receive electromagnetic waves with at least one other starting module disposed adjacent to the crossing origin module to form at least one virtual fence,
A first virtual fence is formed between the cross starting module and the first starting module through at least one radar sensor and at least one reflector installed to face the different directions, and the cross starting module and the second starting module of the A second virtual fence is formed therebetween, and a third virtual fence is formed between the cross origin module and the third origin module,
Some of the first virtual fence, the second virtual fence, and the third virtual fence formed through the cross starting module are formed based on electromagnetic waves emitted from the radar sensor installed inside the cross starting module, and the other part of the It is formed based on the electromagnetic wave transmitted from the radar sensor installed outside of the cross-point module,
The reflector is the size of the reflector is determined based on the standard amount of reflection reflected back by the distance between the radar sensor and the reflector,
The virtual boundary system of a straight line that can increase the distance for detecting the intrusion in accordance with the magnitude of the reflection amount.
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