KR101589470B1

KR101589470B1 - Security monitoring system and method using ultra wideband through-the-wall radar and image sensor

Info

Publication number: KR101589470B1
Application number: KR1020130140634A
Authority: KR
Inventors: 윤여선
Original assignee: 한화탈레스 주식회사
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2016-01-28
Also published as: KR20150057366A

Abstract

초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템 및 방법이 개시된다. CCTV(closed circuit TV) 카메라; 사용자 단말; 임펄스(impulse) 신호를 발생하는 초광대역(ultra wideband) 신호 발생기; 상기 발생된 임펄스 신호를 송신하고, 수신 신호를 수신하는 배열 안테나; 감시 영역에 표적이 없는 상태의 백그라운드 데이터를 저장하는 데이터 DB; 상기 저장된 백그라운드 데이터와 상기 배열 안테나의 수신 신호 간의 차(difference) 신호를 산출하는 혼합기; 상기 산출된 차 신호를 이용하여 상기 표적을 감지하고, 표적 감지 신호를 생성하여 상기 사용자 단말로 송신하고, 상기 초광대역 신호 발생기를 제어하여 빔 포밍을 통해 상기 감지된 표적의 위치를 판별하고, 판별된 위치를 상기 사용자 단말로 송신하고, 상기 CCTV 카메라가 상기 판별된 위치의 표적을 촬영하도록 제어하고, 촬영된 영상을 상기 사용자 단말로 송신하는 제어기를 구성한다. 이에 의하면, 벽 뒤나 벽 내부에 매립 설치됨으로써 침입자가 감시 여부를 알 수 없는 장점이 있다. 무엇보다도, 칩입자가 CCTV 카메라를 회피하더라도 칩입자 모르게 탐지할 수 있고, CCTV 카메라를 이와 연동하여 침입자를 자동으로 추적하여 촬영할 수 있도록 함으로써, 기존의 CCTV 카메라의 취약점을 보완할 수 있는 효과가 있다.A security surveillance system and method utilizing an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor are disclosed. CCTV (closed circuit TV) camera; A user terminal; An ultra wideband signal generator for generating an impulse signal; An array antenna for transmitting the generated impulse signal and receiving a received signal; A data DB for storing background data in a state where there is no target in the surveillance area; A mixer for calculating a difference signal between the stored background data and a reception signal of the array antenna; Detecting the target using the calculated difference signal, generating a target detection signal, transmitting the target detection signal to the user terminal, discriminating the position of the detected target through beamforming by controlling the UWB signal generator, To the user terminal, controls the CCTV camera to photograph the target at the identified position, and transmits the captured image to the user terminal. According to this, there is an advantage that the intruder can not know whether the intruder is monitored or not by being buried behind the wall or inside the wall. Above all, even if the attacker avoids the CCTV camera, it can detect the chip particle without knowing it, and by interlocking with the CCTV camera, the intruder can be automatically tracked and photographed, which can complement the vulnerability of the existing CCTV camera.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a security monitoring system and method using ultra-wideband wall penetration radar and image sensor,

본 발명은 보안 감시 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a security surveillance system and method, and more particularly, to a security surveillance system and method using an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor.

실내 침입자를 감시 등의 용도로 사용하기 위한 종래의 보안 감시 시스템은 주로 CCTV(closed circuit TV)가 이용되고 있다. 감시 영역을 연속 촬영하여 침입자가 영상에 나타나는지를 파악하여 경보를 울리는 방식이다.Background Art [0002] Conventional security monitoring systems for use in indoor intruders for surveillance purposes and the like are mainly using CCTV (closed circuit TV). The surveillance area is photographed continuously to detect whether an intruder appears on the image and to sound an alarm.

이러한 보안 감시 시스템은 주로 천정에 설치되어 있으며, 침입자가 CCTV 카메라의 위치를 미리 파악하여 대응할 수 있다는 단점이 있다.This security monitoring system is mainly installed on the ceiling, and there is a disadvantage that an intruder can grasp the position of the CCTV camera in advance and cope with it.

이와 같은 CCTV 카메라가 외부로 돌출된 구조는 침입자가 커버(cover)를 씌우거나 이를 파괴하는 등의 다양한 방법으로 무력화시킬 수 있다.Such a structure in which a CCTV camera protrudes to the outside can be disabled by various methods such as an intruder covering a cover or destroying the cover.

또한, 파괴하는 등의 방식으로 무력화하지 않더라도 CCTV 카메라의 촬영 방향을 쉽게 알 수 있어 CCTV 카메라의 촬영 방향이 바뀌어도 쉽게 회피할 수 있는 문제점이 있다.In addition, even if the CCTV camera can not recognize the shooting direction of the CCTV camera, the CCTV camera can be easily avoided even if the shooting direction is changed.

그리고 CCTV 카메라에 일시적으로 침입자를 포착한다 하더라도 침입자는 이를 재빨리 회피할 수 있다.And even if a temporary capture of an intruder is captured on a CCTV camera, the intruder can quickly avoid it.

아울러 CCTV 카메라가 적외선 카메라가 아닌 경우에는 감시 영역에 충분한 조명이 지속적으로 제공되어야 하는 단점이 있다.In addition, when the CCTV camera is not an infrared camera, there is a disadvantage that sufficient illumination must be continuously provided in the surveillance area.

이와 같이 기존의 CCTV 카메라가 갖는 취약성과 단점을 보완할 필요가 있다.Thus, it is necessary to compensate for the weaknesses and disadvantages of conventional CCTV cameras.

침입자가 자신이 모니터링되고 있다는 사실을 쉽게 인지할 수 없게 하고, CCTV 카메라를 회피하는 것을 보완할 필요가 있다.It is necessary to make sure that intruders can not easily recognize that they are being monitored, and to avoid CCTV cameras.

본 발명의 목적은 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a security surveillance system utilizing an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor.

본 발명의 다른 목적은 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a security monitoring method using an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor.

상술한 본 발명의 목적에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템은, CCTV(closed circuit TV) 카메라; 사용자 단말; 임펄스(impulse) 신호를 발생하는 초광대역(ultra wideband) 신호 발생기; 상기 발생된 임펄스 신호를 송신하고, 수신 신호를 수신하는 배열 안테나; 감시 영역에 표적이 없는 상태의 백그라운드 데이터를 저장하는 데이터 DB; 상기 저장된 백그라운드 데이터와 상기 배열 안테나의 수신 신호 간의 차(difference) 신호를 산출하는 혼합기; 상기 산출된 차 신호를 이용하여 상기 표적을 감지하고, 표적 감지 신호를 생성하여 상기 사용자 단말로 송신하고, 상기 초광대역 신호 발생기를 제어하여 빔 포밍을 통해 상기 감지된 표적의 위치를 판별하고, 판별된 위치를 상기 사용자 단말로 송신하고, 상기 CCTV 카메라가 상기 판별된 위치의 표적을 촬영하도록 제어하고, 촬영된 영상을 상기 사용자 단말로 송신하는 제어기를 포함하도록 구성될 수 있다.The security surveillance system using the UWB transmissive radar and the image sensor according to the present invention can be applied to a CCTV (closed circuit TV) camera; A user terminal; An ultra wideband signal generator for generating an impulse signal; An array antenna for transmitting the generated impulse signal and receiving a received signal; A data DB for storing background data in a state where there is no target in the surveillance area; A mixer for calculating a difference signal between the stored background data and a reception signal of the array antenna; Detecting the target using the calculated difference signal, generating a target detection signal, transmitting the target detection signal to the user terminal, discriminating the position of the detected target through beamforming by controlling the UWB signal generator, And a controller for controlling the CCTV camera to shoot a target of the determined position and transmitting the photographed image to the user terminal.

여기에서, 상기 배열 안테나가, 벽 내부에 매립 설치되거나 또는 벽을 사이에 두고 감시 영역의 반대편에 설치될 수 있다.Here, the array antenna may be embedded in the wall, or may be installed on the opposite side of the monitoring area with the wall interposed therebetween.

그리고 상기 배열 안테나가, 상기 발생된 임펄스 신호를 송신하기 위한 송신용 배열 안테나 및 상기 수신 신호를 수신하기 위한 수신용 배열 안테나로 구성될 수 있다.The array antenna may include a transmitting array antenna for transmitting the generated impulse signal and a receiving array antenna for receiving the received signal.

그리고 상기 배열 안테나가, 상기 발생된 임펄스 신호를 송신하고 수신 신호를 수신하기 위한 송수신 겸용 배열 안테나로 구성될 수 있다.The array antenna may include an array antenna serving as both a transmitting and receiving antenna for transmitting the generated impulse signal and receiving the received signal.

그리고 상기 배열 안테나가 송수신 겸용 배열 안테나인 경우, 상기 초광대역 신호 발생기로부터 임펄스 신호를 수신하여 상기 송수신 겸용 배열 안테나로 전달하고, 상기 송수신 겸용 배열 안테나로부터 수신 신호를 수신하여 상기 혼합기로 전달하는 서큘레이터(circulator)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.Receiving antennas are arranged to receive the impulse signals from the UWB signal generator and transmit the impulse signals to the transmitting and receiving array antennas and to receive the received signals from the transmitting and receiving array antennas and transmit the received signals to the mixer, and a circulator.

상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 방법은, 초광대역(ultra wideband) 신호 발생기가 임펄스(impulse) 신호를 발생하는 단계; 상기 발생된 임펄스 신호가 배열 안테나를 통해 방사되고, 상기 배열 안테나를 통해 수신 신호를 수신하는 단계; 혼합기가 상기 수신된 수신 신호와 데이터 DB에 미리 저장된 감시 영역에 표적이 없는 상태의 백그라운드 데이터 간의 차(difference) 신호를 산출하는 단계; 제어기가 상기 산출된 차 신호를 이용하여 표적을 감지하는 단계; 상기 제어기가 표적 감지 신호를 생성하여 사용자 단말로 송신하는 단계; 상기 제어기가 상기 초광대역 신호 발생기를 제어하여 상기 감지된 표적에 대한 빔 포밍을 수행하고 상기 표적의 위치를 판별하는 단계; 상기 제어기가 상기 판별된 위치를 상기 사용자 단말로 송신하는 단계; 상기 제어기의 제어에 의해 CCTV 카메라가 상기 판별된 위치의 표적을 촬영하는 단계; 상기 제어기가 상기 촬영된 영상을 상기 사용자 단말로 송신하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a security monitoring method using an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor, the method comprising: generating an impulse signal by an ultra wideband signal generator; Receiving the generated impulse signal through an array antenna and receiving the received signal through the array antenna; Calculating a difference signal between the received signal and the background data in the absence of a target in the surveillance region previously stored in the data DB; The controller detecting the target using the calculated difference signal; The controller generating and transmitting a target sensing signal to a user terminal; The controller controlling the UWB signal generator to perform beamforming on the detected target and determining a position of the target; The controller transmitting the determined position to the user terminal; Capturing a target of the determined position by a CCTV camera under the control of the controller; And the controller may transmit the photographed image to the user terminal.

이때, 상기 배열 안테나가, 벽 내부에 매립 설치되거나 또는 벽을 사이에 두고 감시 영역의 반대편에 설치되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the array antenna is embedded in the wall or is disposed on the opposite side of the monitoring region with the wall interposed therebetween.

그리고 상기 배열 안테나가, 상기 임펄스 신호를 송신하기 위한 송신용 배열 안테나 및 상기 수신 신호를 수신하기 위한 수신용 배열 안테나로 구성되거나, 상기 임펄스 신호를 송신하고 수신 신호를 수신하기 위한 송수신 겸용 배열 안테나로 구성될 수 있다.The array antenna includes a transmission array antenna for transmitting the impulse signal and a reception array antenna for receiving the reception signal, or an array antenna for both transmission and reception for transmitting the impulse signal and receiving the reception signal Lt; / RTI >

여기에서, 상기 발생된 임펄스 신호가 배열 안테나를 통해 방사되고, 상기 배열 안테나를 통해 수신 신호를 수신하는 단계는, 상기 배열 안테나가 상기 임펄스 신호를 송신하고 수신 신호를 수신하기 위한 송수신 겸용 배열 안테나로 구성되는 경우, 서큘레이터(circulator)가 상기 초광대역 신호 발생기로부터 임펄스 신호를 수신하여 상기 송수신 겸용 배열 안테나로 전달하고, 상기 송수신 겸용 배열 안테나로부터 수신 신호를 수신하여 상기 혼합기로 전달하도록 구성될 수 있다.Herein, the step of generating the impulse signal is performed through an array antenna, and the step of receiving a reception signal through the array antenna includes the steps of: receiving the impulse signal and receiving the reception signal, The circulator may receive the impulse signal from the UWB signal generator and transmit the impulse signal to the transmitting and receiving array antenna and receive the receiving signal from the transmitting and receiving array antenna and transmit the receiving signal to the mixer .

상술한 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템 및 방법은 벽 뒤나 벽 내부에 매립 설치됨으로써 침입자가 감시 여부를 알 수 없는 장점이 있다.The surveillance system and method using the ultra-wideband wall penetration radar and image sensor are embedded in the wall or inside the wall so that the intruder can not know whether the intruder is watching or not.

또한, 감시 영역의 조명 제공이 필요치 않으며, 침입 여부를 자동으로 판단하여 경보 등을 울릴 수 있으므로, 침입에 신속하게 대응하고 그 위치까지 실시간 파악할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is unnecessary to provide illumination in the surveillance area, it is possible to automatically detect an intrusion and to sound an alarm, so that it is possible to quickly respond to intrusion and grasp the position in real time.

무엇보다도, 칩입자가 CCTV 카메라를 회피하더라도 칩입자 모르게 탐지할 수 있고, CCTV 카메라를 이와 연동하여 침입자를 자동으로 추적하여 촬영할 수 있도록 함으로써, 기존의 CCTV 카메라의 취약점을 보완할 수 있는 효과가 있다.Above all, even if the attacker avoids the CCTV camera, it can detect the chip particle without knowing it, and by interlocking with the CCTV camera, the intruder can be automatically tracked and photographed, which can complement the vulnerability of the existing CCTV camera.

도 1은 본 발명에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a security monitoring system utilizing an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor according to the present invention.
2 is a flowchart of a security monitoring method using an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail to the concrete inventive concept. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 1은 본 발명에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a security monitoring system utilizing an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 시스템(이하, '보안 감시 시스템'이라 함)(100)은 CCTV 카메라(closed circuit TV camera)(110), 사용자 단말(120), 초광대역(ultra wideband) 신호 발생기(130), 배열 안테나(140), 데이터 DB(150), 혼합기(160), 제어기(170), 서큘레이터(circulator)(180)를 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a security monitoring system (hereinafter referred to as 'security monitoring system') 100 using a UWB transmissive radar and an image sensor according to the present invention includes a CCTV camera 110, A user terminal 120, an ultra wideband signal generator 130, an array antenna 140, a data DB 150, a mixer 160, a controller 170, a circulator 180, . &Lt; / RTI >

배열 안테나(140)는 벽 뒤 또는 벽 내부에 매립 설치됨으로써, 침입자가 감시 여부를 인지할 수 없게 되는 장점이 있다. 이에, 침입자가 탐지나 모니터링을 자의적으로 회피할 수 없게 된다. CCTV 카메라(110)와 사용자 단말(120)을 제외한 나머지 모든 구성이 벽 뒤 또는 벽 내부에 매립 설치될 수도 있다.The array antenna 140 is embedded in the back of the wall or inside the wall, so that the intruder can not recognize whether or not the surveillance is being monitored. Thus, an intruder can not arbitrarily avoid detection or monitoring. All other configurations except for the CCTV camera 110 and the user terminal 120 may be embedded in the back of the wall or inside the wall.

특히, 낮은 주파수 대역의 주파수가 벽과 같은 비전도 매질을 통과하는 성질을 이용하기 때문에, 감시 영역에 조명이 제공될 필요가 없다.In particular, since the frequency of the low frequency band utilizes the property of passing through a non-conductive medium such as a wall, illumination in the surveillance area does not need to be provided.

또한, 감시 영역의 백그라운드 데이터와 수신 신호를 실시간 대비하여 침입 여부를 자동으로 실시간 감지할 수 있으며, 빔포밍(beamforming)을 통해 침입자의 위치까지 실시간 파악할 수 있다.In addition, it can automatically detect real-time intrusion by comparing the background data of the surveillance area with the received signal in real time, and can detect the intruder's position in real time through beamforming.

무엇보다도, 칩입자가 CCTV 카메라(110)를 회피하더라도 칩입자 모르게 탐지할 수 있고, CCTV 카메라(110)를 이와 연동하여 침입자를 자동으로 추적하여 촬영할 수 있도록 구성된다. CCTV 카메라(110)의 취약점을 보완하고 CCTV 카메라(110)의 영상을 통해 정확하게 칩입자를 포착할 수 있게 된다.Above all, even if the intruder avoids the CCTV camera 110, the intruder can be detected without knowing the chip particle, and the intruder can be automatically tracked by interlocking with the CCTV camera 110. The weak points of the CCTV camera 110 can be compensated and the chip particles can be precisely captured through the image of the CCTV camera 110.

이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the detailed configuration will be described.

CCTV 카메라(110)는 건물 실내 또는 실외 등에 설치된다.The CCTV camera 110 is installed in a building indoor or outdoor.

사용자 단말(120)은 유선 단말 또는 무선 단말로서, 무선 단말인 경우에는 사용자의 스마트 폰이 될 수 있다.The user terminal 120 may be a wired terminal or a wireless terminal, and may be a smart phone of a user when the terminal is a wireless terminal.

사용자 단말(120)은 CCTV 카메라(110)의 촬영 영상을 실시간으로 수신하여 표시함으로써, 사용자가 실시간으로 확인할 수 있도록 구성된다.The user terminal 120 is configured to receive and display a photographed image of the CCTV camera 110 in real time, thereby enabling the user to check in real time.

사용자 단말(120)은 또한, 제어기(170)로부터 침입자가 있음을 알리는 표적 감지 신호를 수신하여 알람 울림이나 알람 표시를 하도록 구성될 수 있다.The user terminal 120 may also be configured to receive a target detection signal from the controller 170 indicating that an intruder is present and to alarm or alarm.

초광대역(ultra wideband) 신호 발생기(130)는 임펄스(impulse) 신호를 발생하도록 구성된다. 여기에서, 초광대역(UWB) 신호를 통해 높은 해상도로 표적 탐지하는 것이 가능하며, 초광대역(UWB) 신호는 상대적으로 낮은 주파수 대역에서 사용됨으로써, 벽과 같은 비전도 매질을 통과할 수 있도록 구성된다.An ultra wideband signal generator 130 is configured to generate an impulse signal. Here, it is possible to detect a target with a high resolution through an ultra wideband (UWB) signal, and an ultra wideband (UWB) signal is used in a relatively low frequency band so that it can pass through a nonconductive medium such as a wall .

이에, 보안 감시 시스템(100)이 벽 뒤나 벽 속에 매립 설치되더라도 벽을 통과하여 감시 영역의 침입자를 쉽게 인지할 수 있다.Accordingly, even if the security monitoring system 100 is embedded in the back wall or the wall, the intruder in the surveillance area can be easily recognized through the wall.

배열 안테나(140)는 초광대역 신호 발생기(130)에서 발생된 임펄스 신호를 송신하고, 수신 신호를 수신하도록 구성된다.The array antenna 140 is configured to transmit the impulse signal generated in the UWB signal generator 130 and receive the received signal.

배열 안테나(140)는 송신용 배열 안테나(141) 및 수신용 배열 안테나(142)로 별도로 분리된 상태로 구성될 수도 있으며, 송수신 겸용 배열 안테나(143)로 구성될 수도 있다.The array antenna 140 may be separately provided by the transmission array antenna 141 and the reception array antenna 142 and may be constituted by the transmitting and receiving array antenna 143.

배열 안테나(140)가 송수신 겸용 배열 안테나(143)로 구성되는 경우에는, 송신 임펄스 신호와 수신 신호를 분리하여 처리하여야 하므로 서큘레이터(180)가 필요하다.In the case where the array antenna 140 is composed of the transmitting / receiving array antenna 143, the transmitting impulse signal and the receiving signal must be separated and processed, and therefore, the circulator 180 is required.

데이터 DB(150)는 감시 영역에 표적이 없는 상태의 백그라운드 데이터를 저장하도록 구성된다. 이는 감시 영역에 표적이 없는 상태를 만들어 놓고 미리 그 수신 신호를 백그라운드 데이터로 저장하도록 구성된다.The data DB 150 is configured to store background data in a state where there is no target in the surveillance area. This is configured to create a state in which there is no target in the surveillance area and to store the reception signal in advance as background data.

혼합기(160)는 수신 신호와 백그라운드 데이터를 차(difference) 신호를 산출하도록 구성된다. 혼합기(160)가 산출한 차 신호에 의해 표적의 유무가 감지될 수 있다.The mixer 160 is configured to calculate a difference signal between the received signal and the background data. The presence or absence of the target can be detected by the difference signal calculated by the mixer 160. [

제어기(170)는 혼합기(160)에서 산출된 차 신호를 이용하여 표적을 감지하도록 구성된다.The controller 170 is configured to sense the target using the difference signal generated in the mixer 160. [

그리고 제어기(170)는 초광대역 신호 발생기(130)를 제어하여 빔 포밍을 통해 앞서 감지된 표적의 위치를 판별하도록 구성된다.The controller 170 is configured to control the UWB signal generator 130 to determine the position of the previously detected target through beamforming.

제어기(170)는 표적이 감지된 경우 표적 감지 신호를 생성하여 사용자 단말(120)로 송신하고, 그 위치 역시 실시간으로 사용자 단말(120)로 유/무선으로 송신하도록 구성될 수 있다.The controller 170 may generate a target detection signal when the target is detected, transmit the target detection signal to the user terminal 120, and transmit the position to the user terminal 120 in real time.

한편, 제어기(170)는 CCTV 카메라(110)를 구동 제어하여 앞서 판별된 위치의 표적을 트랙킹(tracking)하여 촬영하도록 구성될 수 있다. 그리고 제어기(170)는 촬영된 영상을 사용자 단말(120)로 송신하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the controller 170 may be configured to drive and control the CCTV camera 110 to track and photograph the target of the previously determined position. And the controller 170 may be configured to transmit the photographed image to the user terminal 120. [

이에 따라, 침입자는 CCTV 카메라(110)의 촬영 방향을 회피하지 못하고 그대로 노출된다.Accordingly, the intruder can not avoid the photographing direction of the CCTV camera 110 and is exposed as it is.

사용자는 사용자 단말(120) 상에서 침입자의 존재 여부를 실시간으로 알 수 있을 뿐만 아니라 사용자 단말(120)에 표시되는 표적의 위치를 실시간으로 모니터링하여 정확한 위치를 미리 파악할 수 있고, 침입자의 영상까지 모니터링할 수 있게 된다.The user can not only know whether an intruder is present on the user terminal 120 in real time, but also can monitor the position of a target displayed on the user terminal 120 in real time to grasp the exact position in advance and monitor the intruder's image .

서큘레이터(180)는 배열 안테나(140)가 송수신 겸용 배열 안테나(143)인 경우에 추가적으로 구비된다.The circulator 180 is additionally provided when the array antenna 140 is a transmitting / receiving array antenna 143.

서큘레이터(180)는 초광대역 신호 발생기(130)로부터 임펄스 신호를 수신하여 송수신 겸용 배열 안테나(143)로 전달하고, 송수신 겸용 배열 안테나(143)로부터는 수신 신호를 수신하여 혼합기(160)로 전달하도록 구성된다.The circulator 180 receives the impulse signal from the UWB signal generator 130 and transmits the impulse signal to the transmitting and receiving array antenna 143 and the received signal from the transmitting and receiving array antenna 143 to the mixer 160 .

도 2는 본 발명에 따른 초광대역 벽투과 레이더와 영상센서를 활용한 보안 감시 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a security monitoring method using an ultra-wideband wall penetration radar and an image sensor according to the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저 배열 안테나(140)는 벽 내부에 매립 설치되거나 또는 벽을 사이에 두고 감시 영역의 반대편에 설치되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, first, the array antenna 140 may be embedded in a wall, or may be configured to be installed on the opposite side of the monitoring region with a wall interposed therebetween.

초대역(ultra wideband) 신호 발생기(130)가 임펄스(impulse) 신호를 발생한다(S101).The ultra wideband signal generator 130 generates an impulse signal (S101).

다음으로, 초대역 신호 발생기(130)에서 발생된 임펄스 신호가 배열 안테나(140)를 통해 방사되고, 배열 안테나(140)를 통해 수신 신호를 수신한다(S102).Next, the impulse signal generated in the invitation signal generator 130 is radiated through the array antenna 140, and the received signal is received through the array antenna 140 (S102).

여기서, 배열 안테나(140)는 임펄스 신호를 송신하기 위한 송신용 배열 안테나(141) 및 수신 신호를 수신하기 위한 수신용 배열 안테나(142)로 구성되거나, 임펄스 신호를 송신하고 수신 신호를 수신하기 위한 송수신 겸용 배열 안테나(143)로 구성될 수 있다.Here, the array antenna 140 includes a transmitting array antenna 141 for transmitting an impulse signal and a receiving array antenna 142 for receiving a received signal, or an array antenna 142 for receiving an impulse signal and receiving an impulse signal. And an array antenna 143 for both transmission and reception.

이때, 배열 안테나(140)가 임펄스 신호를 송신하고 수신 신호를 수신하기 위한 송수신 겸용 배열 안테나(143)로 구성되는 경우에는, 서큘레이터(circulator)(180)가 초광대역 신호 발생기(130)로부터 임펄스 신호를 수신하여 송수신 겸용 배열 안테나(143)로 전달하고, 송수신 겸용 배열 안테나(1243)로부터 수신 신호를 수신하여 혼합기(160)로 전달하도록 구성될 수 있다.In this case, when the array antenna 140 comprises an array antenna 143 for transmitting and receiving an impulse signal and a receiving signal, a circulator 180 receives an impulse signal from the UWB signal generator 130, Receiving array antenna 143 and receives the received signal from the transmitting / receiving array antenna 1243 and transmits the received signal to the mixer 160. The mixer 160 receives the received signal,

다음으로, 혼합기(160)가 앞서 수신된 수신 신호와 데이터 DB(150)에 미리 저장된 감시 영역에 표적이 없는 상태의 백그라운드 데이터 간의 차(difference) 신호를 산출한다(S103).Next, the mixer 160 calculates a difference signal between the received signal previously received and the background data in a state in which there is no target in the surveillance region previously stored in the data DB 150 (S103).

다음으로, 제어기(170)가 혼합기(160)에서 산출된 차 신호를 이용하여 표적을 감지한다(S104).Next, the controller 170 senses the target using the difference signal calculated in the mixer 160 (S104).

다음으로, 제어기(170)가 표적 감지 신호를 생성하여 사용자 단말(120)로 송신한다(S105).Next, the controller 170 generates a target detection signal and transmits it to the user terminal 120 (S105).

다음으로, 제어기(170)가 초광대역 신호 발생기(130)를 제어하여 앞서 감지된 표적에 대한 빔 포밍을 수행하고 표적의 위치를 판별한다(S106).Next, the controller 170 controls the ultra-wideband signal generator 130 to perform beamforming on the previously detected target and determine the position of the target (S106).

다음으로, 제어기(170)가 앞서 판별된 위치를 사용자 단말(120)로 송신한다(S107).Next, the controller 170 transmits the previously determined position to the user terminal 120 (S107).

다음으로, 제어기(170)의 제어에 의해 CCTV 카메라(110)가 앞서 판별된 위치의 표적을 촬영한다(S108).Next, under the control of the controller 170, the CCTV camera 110 captures the target of the previously determined position (S108).

다음으로, 제어기(170)가 앞서 촬영된 영상을 사용자 단말(120)로 송신한다(S109). 사용자 단말(120)은 영상을 수신하여 실시간으로 표시한다.Next, the controller 170 transmits the photographed image to the user terminal 120 (S109). The user terminal 120 receives the image and displays it in real time.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. There will be.

110: CCTV 카메라
120: 사용자 단말
130: 초광대역 신호 발생기
140: 배열 안테나
141: 송신용 배열 안테나
142: 수신용 배열 안테나
143: 송수신 겸용 배열 안테나
150: 데이터 DB
160: 혼합기
170: 제어기
180: 서큘레이터110: CCTV camera
120: User terminal
130: Ultra-wideband signal generator
140: Array antenna
141: transmitting array antenna
142: receiving array antenna
143: Combined array antenna for transmitting and receiving
150: Data DB
160: Mixer
170:
180: circulator

Claims

CCTV (closed circuit TV) camera;
A user terminal;
An ultra wideband signal generator for generating an impulse signal;
An array antenna including a reception antenna for receiving a reception signal and a transmission array antenna for receiving the impulse signal generated by the reception antenna;
A data DB for storing background data in a state where there is no target in the surveillance area;
A mixer for calculating a difference signal between the stored background data and a reception signal of the array antenna;
Detecting the target using the calculated difference signal, generating a target detection signal, transmitting the target detection signal to the user terminal, discriminating the position of the detected target through beamforming by controlling the UWB signal generator, A controller for transmitting the captured image to the user terminal, controlling the CCTV camera to capture a target of the determined position, and transmitting the captured image to the user terminal;
Reception antenna array for receiving and transmitting an impulse signal from the UWB signal generator to the transmitting and receiving array antennas when the array antenna is an array antenna for both transmitting and receiving antennas, circulator), and a surveillance system utilizing the ultra-wideband wall penetration radar and image sensor.

delete

A security monitoring method for a surveillance security monitoring system using an ultra wideband wall penetration radar,
Generating an impulse signal by an ultra wideband signal generator;
Receiving the generated impulse signal through an array antenna and receiving the received signal through the array antenna;
Calculating a difference signal between the received signal and the background data in the absence of a target in the surveillance region previously stored in the data DB;
The controller detecting the target using the calculated difference signal;
The controller generating and transmitting a target sensing signal to a user terminal;
The controller controlling the UWB signal generator to perform beamforming on the detected target and determining a position of the target;
The controller transmitting the determined position to the user terminal;
Capturing a target of the determined position by a CCTV camera under the control of the controller;
And the controller transmitting the photographed image to the user terminal,
Wherein the array antenna comprises:
A reception array antenna for receiving the reception signal and a reception antenna for receiving the reception signal, the reception antenna being embedded in the wall or being disposed on the opposite side of the monitoring area with a wall therebetween, for transmitting the impulse signal, And an array antenna for both transmitting and receiving for receiving a reception signal,
Wherein the generated impulse signal is radiated through an array antenna and the received signal is received through the array antenna,
In the case where the array antenna is composed of a transmitting / receiving array antenna for transmitting the impulse signal and receiving the receiving signal, the circulator receives the impulse signal from the UWB signal generator and transmits the impulse signal to the transmitting / receiving array antenna And receiving the received signal from the transmitting and receiving array antenna and transmitting the receiving signal to the mixer.

delete