KR102331241B1 - Rf/rora 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템 - Google Patents

Rf/rora 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템 Download PDF

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김정란
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Abstract

본 발명의 실시 형태는 바퀴가 구비되어 이동 가능한 이동체 하우징과, 상기 이동체에 연결되어 거치되는 경보 하우징과, 상기 경보 하우징의 전면에 위치하여 경보문구를 출력하는 디스플레이패널과, 상기 경보 하우징의 전면에 위치하여 경보음을 출력하는 스피커와, 주변 물체를 감지하는 감지센서와, 중앙관제서버와 무선 데이터 통신하는 무선 데이터 통신 처리기와, 상기 감지센서를 통하여 주변 물체가 감지되는 경우 상기 디스플레이패널을 통하여 경보문구를 출력하며 상기 스피커를 통해 경보음을 출력하고 감지되는 물체 정보가 포함된 경보 메시지를 상기 무선 데이터 통신 처리기를 이용하여 상기 중앙관제서버로 무선 전송하는 제어기를 포함하는 무인 비상경보기; 상기 무인 비상경보기로부터 경보 메시지를 수신하는 경우, 경계초소 단말기로 긴급 경계출동 메시지를 전송하는 중앙관제서버;를 포함할 수 있다.

Description

RF/RORA 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템{Management system for emergency using RF/LoRa wireless communication}
본 발명은 비상경보 관리 시스템으로서, RF/LoRa 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템에 관한 것이다.
비상 경보 시스템은 광범위하게 이용된다. 그러한 시스템의 일반적인 일 예는 텔레비전 및 라디오에서 사용되는 비상 방송 시스템(emergency broadcast system)이다. 이러한 시스템은 잠재적으로 위험한 날씨 상황에 대한 정보를 전달하기 위해 종종 사용된다. 다른 비상 경보 시스템은 특정 지역 내의 모든 사람들에게 기록 메시지를 전송하도록 유선 전화 시스템에 의존한다. 피난 명령은 비상 경보 메시지의 또 다른 형태이며, 이러한 명령은 전화 시스템, 법 집행관에 의한 도어 투 도어(door-to-door) 통신 및 다른 비상 통신 방법에 의존할 수 있다.
테러 위협에 대한 대중들의 염려가 증가하고, 통신 시스템이 점점 더 보급됨에 따라, 더 나은 비상 경보 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 기존의 기술은 다수의 문제들을 겪고 있다. 특히, 보안 통제, 출입금지 구역에 침투하는 사람, 차량 등을 감지하고 경고하여 퇴출을 유도하는 비상경보기는 전무한 실정이다.
한국등록특허 제10-0769341호
본 발명의 기술적 과제는 날씨와 주변환경에 영향을 받지 않고 안정적인 탐지가 이루어질 수 있도록 하는 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보기를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 바퀴가 구비되어 이동 가능한 이동체 하우징과, 상기 이동체에 연결되어 거치되는 경보 하우징과, 상기 경보 하우징의 전면에 위치하여 경보문구를 출력하는 디스플레이패널과, 상기 경보 하우징의 전면에 위치하여 경보음을 출력하는 스피커와, 주변 물체를 감지하는 감지센서와, 중앙관제서버와 무선 데이터 통신하는 무선 데이터 통신 처리기와, 상기 감지센서를 통하여 주변 물체가 감지되는 경우 상기 디스플레이패널을 통하여 경보문구를 출력하며 상기 스피커를 통해 경보음을 출력하고 감지되는 물체 정보가 포함된 경보 메시지를 상기 무선 데이터 통신 처리기를 이용하여 상기 중앙관제서버로 무선 전송하는 제어기를 포함하는 무인 비상경보기; 상기 무인 비상경보기로부터 경보 메시지를 수신하는 경우, 경계초소 단말기로 긴급 경계출동 메시지를 전송하는 중앙관제서버;를 포함할 수 있다.
상기 무인 비상경보기는, 물체 종류별로 경보문구 및 경보음이 할당되어 저장된 경보 데이터베이스;를 포함하며, 상기 제어기는, 상기 감지센서를 통해 감지되는 물체 종류에 할당되는 경보음 및 경보문구가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 무인 비상경보기는, 적어도 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 수신하는 GPS 정보를 이용하여 경보기 위치를 실시간으로 산출하는 경보기 위치 정보 산출기;를 포함하며, 상기 제어기는, 경보기 위치가 포함된 경보 메시지를 상기 중앙관제서버로 무선 전송할 수 있다.
상기 무인 비상경보기는, 이동체 하우징에 구비된 바퀴의 구동을 제어하는 바퀴 구동기;를 포함하며, 상기 제어기는, 경보기 위치를 기반으로 상기 바퀴 구동기를 제어하여 무인 비상경보기의 설치 장소를 변경시키는 제어를 수행할 수 있다.
상기 제어기는, 감지센서를 통해 물체가 감지되지 않을 때까지 미리 설정된 감시 구역범위 내에서 감지되는 물체를 따라다니도록 바퀴 구동기를 제어하면서 경보문구와 경보음을 출력할 수 있다.
상기 무인 비상경보기는, 최루액을 분사시키는 최루액 분사기;를 포함하며 상기 제어기는, 감시 구역범위 내에서 미리 설정된 접근금지 구역범위로 물체가 진입한 것으로 파악되는 경우, 상기 최루액 분사기를 통해 최루액을 분사시킬 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 보안 통제, 출입금지 구역에 침투하는 사람, 차량 등을 감지하고 경고하여 퇴출을 유도할 수 있다. 따라서 항만, 군부대 외곽, 과수원 등 경계가 필요한 곳에 다양하게 활용할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 무선 데이터 통신을 이용하기 때문에 날씨와 주변환경에 영향을 받지 않고 안정적인 탐지가 이루어질 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RF/LoRa 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비상경보기의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비상경보기의 구성 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비상경보기의 주요 제원을 도시한 도표.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 무인 비상경보기가 설치된 예시 그림.
이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RF/LoRa 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비상경보기의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비상경보기의 구성 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비상경보기의 주요 제원을 도시한 도표이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 무인 비상경보기가 설치된 예시 그림이다.
본 발명의 무인 비상경보기는, 보안 통제, 출입금지 구역에 침투하는 사람, 차량 등을 감지하고 경고하여 퇴출을 유도하는 장비이다. 항만, 군부대 외곽, 과수원 등 경계가 필요한 곳에 다양하게 활용할 수 있으며, 날씨와 주변환경에 영향을 받지 않고 안정적인 탐지가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 RF/LoRa 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이 중앙관제서버(200)와 무인 비상경보기(100)를 포함한다. 여기서 무인 비상경보기(100)는, 바퀴가 구비되어 이동 가능한 이동체 하우징(10)과, 상기 이동체에 연결되어 거치되는 경보 하우징(20)과, 상기 경보 하우징(20)의 전면에 위치하여 경보문구를 출력하는 디스플레이패널(120)과, 상기 경보 하우징(20)의 전면에 위치하여 경보음을 출력하는 스피커(130)와, 주변 물체를 감지하는 감지센서(140)와, 중앙관제서버(200)와 무선 데이터 통신하는 무선 데이터 통신 처리기(150)와, 상기 감지센서(140)를 통하여 주변 물체가 감지되는 경우 상기 디스플레이패널(120)을 통하여 경보문구를 출력하며 상기 스피커(130)를 통해 경보음을 출력하고 감지되는 물체 정보가 포함된 경보 메시지를 상기 무선 데이터 통신 처리기(150)를 이용하여 상기 중앙관제서버(200)로 무선 전송하는 제어기(110)를 포함한다. 이하 상술하기로 한다.
중앙관제서버(200)는, 군관제센터, 항만관제센터, 공항관제센터와 같이 기밀이 유지되어야 하는 장소를 관제하는 서버로서, 하드웨어적으로는 통상적인 웹 서버와 동일한 구성을 가지며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함한다. 또한, 일반적인 서버용 하드웨어에 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 웹 서버 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.
중앙관제서버(200)는, 무인 비상경보기(100)로부터 경보 메시지를 수신하는 경우 경계초소 단말기로 긴급 경계출동 메시지를 전송한다. 무인 비상경보기(100)로부터 경보 메시지의 수신은 RF통신, 저전력 IoT 전용망인 LoRa(Long Range) 통신과 같은 무선 데이터 통신을 이용하여 이루어질 수 있다.
무인 비상경보기(100)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 이동체 하우징(10), 경보 하우징(20), 디스플레이패널(120), 스피커(130), 감지센서(140), 무선 데이터 통신 처리기(150), 배터리(170), 제어기(110)를 포함할 수 있다. 이밖에 경보 데이터베이스(160), 경보기 위치 정보 산출기(미도시), 바퀴 구동기(미도시), 최루액 분사기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이동체 하우징(10)은, 바퀴가 구비되어 이동 가능한 사각체 등의 하우징이다. 이동체 하우징(10)의 내부에는 방수 기능을 가진 메인보드 함체가 내장될 수 있는데, 이러한 메인보드 함체에는 무선 데이터 통신 처리기(150), 배터리(170), 제어기(110), 경보 데이터베이스(160), 경보기 위치 정보 산출기(미도시), 바퀴 구동기(미도시)가 내장된다.
경보 하우징(20)은, 이동체에 연결되어 거치되는 사각체 등의 하우징이다. 경보 하우징(20)에는 디스플레이패널(120), 스피커(130), 감지센서(140), 최루액 분사기(미도시) 등이 구비될 수 있다.
디스플레이패널(120)은, 경보 하우징(20)의 전면에 위치하여 경보문구를 출력하는 전광판 패널이다. 따라서 수상한 자가 감지되면 '접근 금지' 등의 경보 문구가 디스플레이패널(120)을 통하여 표시된다.
스피커(130)는, 경보 하우징(20)의 전면에 위치하여 경보음을 출력하는 기능을 수행한다.
감지센서(140)는, 경보 하우징(20)의 측면, 후면, 전면 중 어느 하나의 곳에 위치하여 무인 경보기 주변의 물체를 감지하는 기능을 수행한다. 이러한 감지센서(140)는 라이다 센서, 적외선 센서, 카메라 센서 등과 같이 다양한 종류로 구현될 수 있다.
참고로, 라이다(Lidar)는, light detection and ranging의 줄인 말로 레이저레이더(laser radar)와 같다. 전파에 가까운 성질을 가진 레이저광선을 사용하여 개발한 레이더라고 볼 수 있다. 따라서 라이다 센서는 레이저 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 감지할 수 있다.
무선 데이터 통신 처리기(150)는, 중앙관제서버(200)와 무선 데이터 통신하는 무선 통신 유닛이다. 이러한 무선 데이터 통신은, RF통신, LoRa통신 등의 다양한 무선 통신 방식으로 구현될 수 있다.
배터리(170)는, 전력을 충전 및 방전하는 충방전 소자로서, 디스플레이패널(120), 스피커(130), 감지센서(140), 무선 데이터 통신 처리기(150), 제어기(110) 등에 전력을 공급한다.
제어기(110)는, CPU와 같은 연산 처리가 가능하여 제어를 수행하는 유닛으로서, 감지센서(140)를 통하여 주변 물체가 감지되는 경우 디스플레이패널(120)을 통하여 경보문구를 출력하며 스피커(130)를 통해 경보음을 출력한다. 따라서 도 5에 도시한 바와 같이 항만, 군경계해안가 등에 무인 비상경보기(100)를 설치하여 무단 침입자에게 경보 방송을 할 수 있게 된다.
또한 제어기(110)는 감지센서(140)를 통하여 주변 물체가 감지되는 경우 경보 메시지를 무선 데이터 통신 처리기(150)를 이용하여 중앙관제서버(200)로 무선 전송하여, 인근 경계초소의 경계인력이 출동할 수 있도록 할 수 있다. 참고로 이러한 경보 메시지에는 감지되는 물체정보가 함께 포함되어 전송될 수 있다.
경보 데이터베이스(160)는, 물체 종류별로 경보문구 및 경보음이 할당되어 저장된 저장체이다. 예를 들어, 사람이 감지되는 경우 접근금지라는 경보문구 및 경보음이 할당되며 조류나 개와 같은 동물이 감지되는 경우 동물이 싫어하는 경보음이 할당된다. 이러한 저장체는, 저장체는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.
따라서 제어기(110)는 감지센서(140)를 통해 감지되는 물체 종류에 할당되는 경보음 및 경보문구가 출력되도록 제어할 수 있어, 효율적인 경보가 가능하게 된다.
경보기 위치 정보 산출기(미도시)는, 적어도 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 수신하는 GPS 정보를 이용하여 경보기 위치를 실시간으로 산출한다. GPS 위성뿐만 아니라 이밖에 이동통신기지국의 위치를 기반으로 경보기 위치를 파악하거나, 근처의 비콘 기기로부터 비콘 통신을 통하여 파악되는 비콘 위치를 기반으로 경보기 위치를 파악할 수 있다.
제어기(110)는, 경보기 위치가 포함된 경보 메시지를 중앙관제서버(200)로 무선 전송한다. 따라서 중앙관제서버(200)는 실시간으로 경보기 위치를 파악할 수 있어, 경보메시지 수신시에 해당 경보기 위치로 경계인력을 즉각 투입할 수 있다.
한편, 본 발명의 무인 비상경보기(100)는, 장소에 고정적으로 설치될 수 있지만 스스로 움직여 위치를 변경하도록 할 수 있다. 무단 침입자의 침투 형태 위치에 따라서 무단 침입자에 접근하여 경고하기 위함이다.
이를 위하여 무인 비상경보기(100)는, 이동체 하우징(10)에 구비된 바퀴의 구동을 제어하는 바퀴 구동기(미도시)를 포함한다. 제어기(110)는, 경보기 위치를 기반으로 상기 바퀴 구동기(미도시)를 제어하여 무인 비상경보기(100)의 설치 장소를 변경시키는 제어를 수행하여, 무단 침입자에 접근하여 경보음 출력 및 경보문구 표시를 하도록 한다. 즉, 제어기(110)는, 감지센서(140)를 통해 물체가 감지되지 않을 때까지 미리 설정된 감시 구역범위 내에서 감지되는 물체를 따라다니도록 바퀴 구동기(미도시)를 제어하면서 경보문구와 경보음을 출력하도록 제어한다.
나아가, 무단 침입자가 경보에도 불구하고 미리 설정된 접근금지 구역범위로 들어서는 경우 좀 더 강력한 조치가 필요하다.
이를 위하여 무인 비상경보기(100)는, 최루액을 분사시키는 최루액 분사기(미도시)를 포함하도록 하다.
제어기(110)는, 미리 설정된 접근금지 구역범위로 물체가 진입한 것으로 파악되는 경우, 최루액 분사기(미도시)를 통해 최루액을 분사시켜 무단 침입자를 내쫓도록 한다. 따라서 근처의 경계병이 투입되기 이전에 최루액을 분사시켜 시간을 지연시켜 무단 침입자의 무단 침입을 막을 수 있게 된다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100:무인 비상경보기
110:제어기
120:디스플레이패널
130:스피커
140:감지센서
150:무선 데이터 통시 처리기
200:중앙관제서버

Claims (6)

  1. 바퀴가 구비되어 이동 가능한 이동체 하우징과, 상기 이동체에 연결되어 거치되는 경보 하우징과, 상기 경보 하우징의 전면에 위치하여 경보문구를 출력하는 디스플레이패널과, 상기 경보 하우징의 전면에 위치하여 경보음을 출력하는 스피커와, 주변 물체를 감지하는 감지센서와, 중앙관제서버와 무선 데이터 통신하는 무선 데이터 통신 처리기와, 상기 감지센서를 통하여 주변 물체가 감지되는 경우 상기 디스플레이패널을 통하여 경보문구를 출력하며 상기 스피커를 통해 경보음을 출력하고 감지되는 물체 정보가 포함된 경보 메시지를 상기 무선 데이터 통신 처리기를 이용하여 상기 중앙관제서버로 무선 전송하는 제어기를 포함하는 무인 비상경보기;
    상기 무인 비상경보기로부터 경보 메시지를 수신하는 경우, 경계초소 단말기로 긴급 경계출동 메시지를 전송하는 중앙관제서버;를 포함하되,
    상기 무인 비상경보기는, 적어도 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 수신하는 GPS 정보를 이용하여 경보기 위치를 실시간으로 산출하는 경보기 위치 정보 산출기;를 포함하며,
    상기 제어기는, 경보기 위치가 포함된 경보 메시지를 상기 중앙관제서버로 무선 전송하고,
    상기 무인 비상경보기는, 이동체 하우징에 구비된 바퀴의 구동을 제어하는 바퀴 구동기;를 포함하며,
    상기 제어기는, 경보기 위치를 기반으로 상기 바퀴 구동기를 제어하여 무인 비상경보기의 설치 장소를 변경시키는 제어를 수행하고,
    상기 제어기는,
    감지센서를 통해 물체가 감지되지 않을 때까지 미리 설정된 감시 구역범위 내에서 감지되는 물체를 따라다니도록 바퀴 구동기를 제어하면서 경보문구와 경보음을 출력하며,
    상기 무인 비상경보기는, 최루액을 분사시키는 최루액 분사기;를 포함하며
    상기 제어기는, 감시 구역범위 내에서 미리 설정된 접근금지 구역범위로 물체가 진입한 것으로 파악되는 경우, 상기 최루액 분사기를 통해 최루액을 분사시키는 RF/LoRa 무선 데이터 통신을 이용한 비상경보 관리 시스템.
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