KR0173182B1

KR0173182B1 - Voice monitoring alarm system

Info

Publication number: KR0173182B1
Application number: KR1019950013579A
Authority: KR
Inventors: 시라이시로
Original assignee: 박정옥; 주식회사에스원
Priority date: 1995-05-27
Filing date: 1995-05-27
Publication date: 1999-03-30
Also published as: KR960042479A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

경보장치에 관한 것으로, 특히 복수의 마이크로 잡음(雜音)함으로써 음원의 위치를 추정함과 동시에 마이크로 잡음된 음성신호를 분석하는 것에 의해 긴급사태의 발생을 검출하고, 이것을 외부에 자동통보함과 동시에 마이크에 포착한 음성을 컨트롤 센터로 송출하는 수단과, 마이크로 주변에 설치한 스피커를 통해서 컨트롤센터 그 외에서의 음성을 출력시키며, 임의의 부저음을 미리 기억시키고, 당해 부저의 명동을 검출하여 통보를 하는 경보장치에 관한 것이다.The present invention relates to an alarm device, and in particular, to detect the occurrence of an emergency by estimating the position of a sound source by analyzing a plurality of micro noises and analyzing a micro noise signal, and automatically notifying this to the outside, and at the same time, a microphone Means to send the captured sound to the control center, and outputs the sound from the control center and others through a speaker installed around the microphone, to store any buzzer sound in advance, and to detect and notify the buzzer sound of the buzzer. Relates to a device.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

종래의 경비시스템에 음성분석장치를 구비하는 음성모니터 시스템을 부가하여, 경비센터에서 경보를 발하는 물건의 실내의 소리나 회화를 듣는 것에 의해 상세하게 현장의 상황을 파악하여, 오보에 의한 경비원의 출동을 감소시킴과 동시에 물건으로부터 소리나 회화로부터의 침입범일 가능성이 높을 경우는 경찰서에 직접 통보하는 경보시스템을 제공함에 있다.By adding a voice monitoring system equipped with a voice analysis device to the conventional security system, the situation in detail can be grasped by listening to the sounds and conversations of the alarm room at the security center, and the guards can be dispatched due to misinformation. At the same time, it provides a warning system that notifies the police station when it is likely to reduce the number and intruder from sound or painting from objects.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

잡음용 마이크와, 상기 마이크에서 포착된 음성신호를 파형분석하는 기능과 분석결과에 의해 단말장치를 통신회선에 접속하는 자동다이어링기능과 상기 마이크에서 포착된 음성신호를 통신회선에 송출하는 기능을 가진 경보단말장치에 있어서, 상기 번호를 부여받은 복수개의 마이크를 파형분석장치에 접속하고, 상기 접속된 복수의 마이크로 포착한 음성신호를 동일 회선상에 중첩하여 파형분석장치에 입력함과 동시에 개개의 마이크측에서 포착한 음성파형을 마이크측의 기억 소자에 일시적으로 기억시키고, 파형분석장치로부터의 파형데이타 요구신호에 따라서 기억되어 있는 음성파형 데이타를 송출하고, 상기 파형분석장치에서 각각 마이크의 음성파형 데이타의 시간지연을 비교함으로써 음원의 위치를 측정하도록 구성됨.A noise microphone, a waveform analysis function of the voice signal captured by the microphone, an automatic dialing function of connecting the terminal device to the communication line based on the analysis result, and a function of transmitting the voice signal captured by the microphone to the communication line; An alarm terminal apparatus comprising: a plurality of microphones numbered with the number connected to a waveform analyzing apparatus, and a plurality of connected microphones are superimposed on the same line and input to the waveform analyzing apparatus. The audio waveform captured by the microphone side is temporarily stored in the memory element of the microphone side, and the stored audio waveform data is sent in accordance with the waveform data request signal from the waveform analyzing apparatus. It is configured to measure the position of the sound source by comparing the time delay of the data.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

음성 모니터링 경보시스템.Voice monitoring alarm system.

Description

Voice monitoring alarm system

제1도는 종래의 경비시스템의 블럭도.1 is a block diagram of a conventional security system.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 경비시스템의 블럭도.2 is a block diagram of a security system according to an embodiment of the present invention.

제3도는 본 발명에 실시예에 따른 제2도의 중계기의 구체 회로도.3 is a detailed circuit diagram of the repeater of FIG. 2 in accordance with an embodiment of the present invention.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 데이타통신의 타임 챠아트.4 is a time chart of data communication according to an embodiment of the present invention.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 음원에 가장 가까운 중계기를 검출하기 위한 설명도.5 is an explanatory diagram for detecting a repeater closest to a sound source according to an embodiment of the present invention.

제6도는 볼 발명의 실시예에 따른 음성분석장치에서 확인 알고리즘의 설명도.6 is an explanatory diagram of a confirmation algorithm in a voice analysis device according to an embodiment of the present invention.

제7도는 본 발명의 실시예에 따른 감정인식을 위한 설명도.7 is an explanatory diagram for emotion recognition according to an embodiment of the present invention.

제8도는 본 발명의 실시예에 따른 제3도 음성분석장치의 기능블럭도.8 is a functional block diagram of a voice analysis device of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.

제9도는 본 발명의 실시예에 다른 부저음의 예를 나타낸 도면.9 is a diagram showing an example of a buzzer sound according to the embodiment of the present invention.

본 발명은 경보장치에 관한 것으로, 특히 복수의 마이크로 집음(集音)으로부터 음원의 위치를 추정함과 동시에 상기 마이크로 집음된 음성신호를 분석하는 것에 의해 긴급사태의 발생을 검출하며, 이것을 외부에 자동으로 통보함과 동시에 마이크에서 포착한 음성을 컨트롤 센터로 송출하고, 마이크 주변에 설치한 스피커를 통해서 컨트롤센터의 그 외에서의 음성을 출력시키며, 임의의 부저음을 미리 기억시켜, 당해 부저의 소리를 검출하여 통보를 하는 음성 모니터링 경보시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an alarm apparatus, and in particular, an occurrence of an emergency is detected by estimating the position of a sound source from a plurality of microphones and analyzing the voice signal collected by the microphones. At the same time, the sound captured by the microphone is sent to the control center, and the sound from the control center is output through a speaker installed around the microphone, and any buzzer sound is stored in advance to detect the sound of the buzzer. It relates to a voice monitoring alarm system for notification.

종래의 경비시스템은 제1도와 같은 구성으로 되어 있다. 101은 표시부 및 자동다이어링기능과 센서감시기능과 자기카드리더로부터의 정보로 시스템의 감시모드를 변경하는 기능을 가지는 제어기, 102는 자기카드리더이고, 103은 센서부이다. 센서부(103)의 센서(S1-Sn)는 n개가 있는데, 센서부(103)의 센서(S1-Sn)는 일반적으로 무인(無人)의 감시영역에서 침입의 상태를 센싱하는 침입센서와, 화재나 가스센서가 동시에 항상 감시되는 방재센서와, 비상통보 스위치와 같이 사람이 직접 누르는 스위치를 포함하고 있다. 그리고 배선공사의 간소화를 위해 각각의 센서(S1-Sn)에는 번지가 부여되고, 모든 센서가 동일 선로 상에 접속된다. 상기 제어기(101)는 이들의 센서를 순차적으로 스캔하고 개개의 센서(S1-Sn)의 상태를 체크한다. 상기 카드리더(102)는 건물의 출구에 설치되어 있고, 상기 건물의 최종 퇴실자가 문단속을 한 후, 상기 퇴실자용의 자기 카더의 리딩이 확인되면 모든 센서(S1-Sn)가 경계상태로 돌아간다. 상기 경계상태일 때, 침입자가 있고 센서(S1-Sn)가 이것을 검출하면 제어기(101)로부터의 스캔신호를 받아, 상기 센서(S1-Sn)는 제어기(101)에 침입자의 검출을 통보한다. 상기 제어기(101)는 경계중의 칩입자 검출이라고 판단하여 자동다이어링장치를 기동하고, 경비센터에 침입자 검출을 통보하고, 동시에 제어기(101)의 표시판(panel)에 침입자 검출영역의 표시를 한다. 그리고 통보를 받은 경비센터는 대기하고 있던 경비원을 현장에 출동시켜서 현장의 상황을 확인하고, 필요에 따라서 경찰에게 통보한다. 또, 경계상태에 있는 건물에 들어가는 데는 다시 퇴실카드를 조작하면 경계상태가 해제되고, 침입센터의 기능은 정지된다. 그러나, 방재센터, 비상통보스위치의 기능은 유효한 상태로 그대로 있게 된다. 종래의 기계경비업은 상기 경보장치가 설치된 다수의 물건의 경비를 통신회선을 통해 경비센터에서 일괄적으로 관리하고, 상기 경보발생 물건에 경비원을 긴급 출동시키는 체제를 정비하는 것에 의해 성립하고 있다. 상기 화재발생률이나 경계중인 건물에 절도범 등이 침입할 확률은 극히 낮기 때문에 이들의 경보로 경비원이 긴급 출동하는 것은 희박하다. 그러나, 종래의 시스템은 센서가 오동작한 경우라도 침입이 있나, 화재발생등의 정보가 경비센터에 통보되므로 그 때마다 현장으로 출동하고 상황을 확인해야만 한다. 경비센터에 통보되므로 그 때마다 현장으로 출동하고 상황을 확인해야만 한다. 그리고 침입범은 10년에 한번 있을까 말까하는 정도의 발생률이므로 사업소등에 설치된 침입센서는 대략 5만시간 감시하여 1회정도의 검출을 하게 된다. 예를 들면, 적외선 차단에 의해 침입자를 감지하는 센서인 경우, 침입자의 신체나 발의 두께와 보행속도를 상정하면, 상기 침입자를 검출하는 데는 50ms정도의 차단을 확실하게 검출할 필요가 있다. 즉, 상기 센서는 50ms/5만시간의 확률로 발생하는 현상을 확실하게 검출하는 것이 요구된다. 상기 5만 시간이라는 장기간 걸친 감시중에나 쥐나 곤충등의 여러 가지 원인으로 상기 광선이 차단되는 수가 있고, 상기 광선이 차단되면 잘못 감지하여 통보하는 결과가 된다. 실제로 침입센서는 이러한 원인에 의한 오동작이 실제의 침입자의 검출의 수백배에 달한다고 한다. 상기 화재감지기로서 많이 이용되고 있는 연기감지기의 동작원리는 적외선 발광소자와 수광소자를 쌍으로 이루워져 사용되고, 상기 발광소자의 빛이 수광소자에 들어가지 않도록 광축을 겹치지 않게 대향된다. 상기 광학계에 연기가 들어가고, 적외선이 비워치면 이것을 산란시켜 산란광을 수광소자로 수신함으로써 연기를 감지하게 된다. 상기 연기감지기의 광학계에 거미와 같은 미·소생물이 들어가고 적외선을 받으면 산란광이 수광소자에 들어가서 잘못 통보를 하게 된다. 상기 화재에 의한 피해를 적게 하는데는 가능한 한 조기에 발견하여 초기 소화에 힘쓰는 것이 중요하므로, 상기 연기감지기의 검출 감도는 충분히 높아지고, 담배의 연기나 취사 연기등에도 동작하는 일이 있어 역시 잘못 통보를 하게 된다. 하나의 건물의 경우를 볼 때, 일반적으로 화재가 발생할 확률은 기껏해야 백년에 한번 정도이지만, 상기와 같은 오동작을 하는 기회는 매일 같이 존재하며, 상기 화재경보장치는 항상 오동작을 하여 통보하는 기회에 처해져 있다고 해도 과언은 아니다. 상기 재해를 최소한으로 방지하기 위해 초기 소화나 피난을 확실하게 할 수 있도록 연기 감지기의 감도를 설정하면, 잘못통보의 빈도는 실제 화재의 수백배라고 한다. 상기 비상통보스위치는 상기 센서와 비교하면 누름보턴 스위치이기 때문에 동작원리에서 발생되는 잘못 통보되는 횟수가 적은 반면, 한사람일 때에 우연히 강도등의 흉악범을 만났을 경우, 그 스위치를 누를 수 없는 문제점이 있다. 상기한 바와 같이 종래의 경비시스템은 실제의 화재, 침입의 이른바 실제 정보와 비교하여 잘못된 통보를 매우 많기 때문에, 현장에 경비원을 출동시켜서 경보 신호의 진위여부를 확인하고 나서 침입범이 있을 경우는 경찰에, 화재일 경우는 소방서에 연락하는 것이 실상이다. 상기 경비원은 자동차로 긴급 출동하는데, 도시부등 교통량이 많은 곳에서는 도로의 혼잡 때문에 경보신호를 수신하고 나서 경비원이 현장에 도착하여 경보의 진위를 확인할때까지 시간이 길어지는 경우가 많이 있고, 현장에 도착했을 때는 이미 절도범이 금고를 가지고 사라진 뒤인 것과 같은 경비의 질을 현저하게 저하시키고 있다. 교통량이 적은 지역에서는 경비물건수가 적기 때문에, 경영효율상 한사람이 넓은 지역을 경비하지 않으면 안되는 일이 많고, 긴급대처를 위한 자동차 운행거리가 길어지기 때문에 현장에 도착하는 것이 늦어져 문제가 발생한다. 원래, 상기 잘못된 통보가 없으면 경비센터로부터 직접 근처의 경찰서나 소방서에 연락하여 경찰관이나 소방차가 긴급 출동할시 현장에 도착할 때까지의 시간이 단축되고, 동시에 경비원의 출동이 불필요하게 되며, 상기 경비 비용이 경감되고 경비의 질이 향상되겠지만, 이를 위해서는 백년에 한번 정도의 화재를 확실하게 검출하고 동시에 오동작이 없는 화재감지기나 10년에 한번정도인 침입자를 확실하게 검출하며, 동시에 오동작이 없는 침입센서 등 신뢰성이 높은 센서를 개발해야만 한다. 상기와 같은 고신뢰성의 센서를 민생용으로 대량 생산하는 것은 불가능에 가깝기 때문에, 경비원의 출동이 필요한 경비시스템으로 되어 있는 것이 현상황이다. 상기한 바와 같이 종래의 경비시스템은 잘못된 통보를 위해서 경비원을 출동시키고, 그를 위해서 경찰이나 소방수가 현장에 도착하는 것이 늦어지는 일 또는 구조를 요구할 때에 비상스위치를 누를 수 없는 등 경비상의 근간에 접하는 문제와, 상기 경보의 진위를 확인하는 거이 주목적으로 되어 있는 것으로 경비원을 출동시키지 않으면 안되는 경제상의 문제를 가지고 있다.The conventional security system is configured as shown in FIG. Reference numeral 101 denotes a controller having a display unit, an automatic dialing function, a sensor monitoring function, and a function of changing a monitoring mode of the system with information from the magnetic card reader, 102 is a magnetic card reader, and 103 is a sensor unit. There are n sensors S1-Sn of the sensor unit 103. Sensors S1-Sn of the sensor unit 103 generally include an intrusion sensor for sensing an intrusion state in an unmanned surveillance area, It includes a disaster prevention sensor that simultaneously monitors fire and gas sensors at the same time, and a switch that is directly pressed by a person such as an emergency notification switch. In order to simplify wiring work, each sensor S1-Sn is given a address, and all the sensors are connected on the same line. The controller 101 sequentially scans these sensors and checks the state of the individual sensors S1 -Sn. The card reader 102 is installed at the exit of the building, and after the final occupant of the building locks the door, when the reading of the magnetic card for the occupant is confirmed, all the sensors S1-Sn return to the boundary state. . In the alert state, if there is an intruder and the sensors S1-Sn detect this, the scan signal from the controller 101 is received, and the sensors S1-Sn notify the controller 101 of the detection of the intruder. The controller 101 determines that the chip particles are detected at the boundary, activates the automatic dialing device, notifies the security center of the intruder detection, and simultaneously displays the intruder detection area on the panel of the controller 101. . The guarded center dispatches a waiting guard to the scene, checks the situation on the scene, and notifies the police as necessary. In addition, entering a bordered building, if the card is operated again, the guarded state is canceled and the intrusion center's function is suspended. However, the function of the disaster prevention center and the emergency notification switch remains in a valid state. The conventional machine security business is established by collectively managing the expenses of a plurality of objects in which the alarm device is installed at a security center through a communication line, and maintaining a system for emergency dispatch of security guards to the alarm object. Since the rate of fire or the likelihood of a thief invading the building under guard is extremely low, it is rare for the guards to make an emergency dispatch due to their alarm. However, in the conventional system, even if the sensor malfunctions, there is an intrusion. However, since information such as a fire is notified to the security center, the system must be dispatched to the site each time to check the situation. The security center will be notified, so you must go to the scene each time and check the situation. And intrusion rate is about once every 10 years, so the intrusion sensor installed in the office monitors about 50,000 hours and detects it once. For example, in the case of a sensor that detects an intruder by infrared blocking, assuming that the intruder's body or foot thickness and walking speed are required, it is necessary to reliably detect a block of about 50 ms to detect the intruder. That is, the sensor is required to reliably detect a phenomenon occurring at a probability of 50 ms / 50,000 hours. During the long-term monitoring of 50,000 hours or due to various causes such as a mouse or an insect, the light beams may be blocked, and if the light beams are blocked, a result of false detection and notification is caused. In fact, intrusion sensors say that malfunctions caused by these causes reach hundreds of times the actual intruder detection. The operation principle of the smoke detector, which is widely used as the fire detector, is a pair of infrared light emitting elements and a light receiving element, and opposes the optical axes so that light of the light emitting element does not overlap the light receiving element. When smoke enters the optical system and infrared rays are emptied, it scatters and receives scattered light to the light receiving device to detect smoke. When microorganisms, such as spiders, enter the optical system of the smoke detector and receive infrared rays, scattered light enters the light receiving element, and thus is incorrectly notified. In order to reduce the damage caused by the fire, it is important to detect the smoke as early as possible and make efforts to extinguish the fire early. Therefore, the detection sensitivity of the smoke detector is sufficiently high, and the smoke of the cigarette or the cooking smoke may also operate. Will be In the case of a building, the probability of a fire generally occurs at most once a hundred years, but there is a chance of such a malfunction every day, and the fire alarm system always has a chance to notify of a malfunction. It is not an exaggeration to say that you are in a situation. If the sensitivity of the smoke detector is set to ensure initial fire extinguishing or evacuation to minimize the disaster, the frequency of false notification is said to be hundreds of times the actual fire. Since the emergency notification switch is a push button switch compared to the sensor, the number of false notifications generated by the operation principle is small, but when one person accidentally encounters a violent person such as a robber, the switch cannot be pressed. As described above, the conventional security system has a large number of false notifications compared with the so-called actual information of actual fires and intrusions. Therefore, if there is an intruder when there is an intruder after dispatching a security guard to confirm the authenticity of the alarm signal. In the case of a fire, it is actually true to contact the fire department. The security guards are dispatched by car, but in places with heavy traffic such as urban areas, the time is long until the guards arrive at the scene and check the authenticity of the alarm after receiving the alarm signal due to the congestion of the road. By the time it arrives, the quality of the security has been markedly deteriorated, such as after the thief had disappeared with the safe. In areas where traffic is low, the number of guards is small, so one person must guard a large area for management efficiency, and the driving distance for emergency response is long, resulting in a delay in arriving at the site. Originally, if there is no false notification, the time required for the police officer or fire truck to arrive at the scene is shortened by contacting a nearby police station or fire station directly from the security center, and at the same time, the dispatch of security guards is unnecessary. This will reduce the quality of the security and improve the quality of the security, but to do this, it will reliably detect a fire once a hundred years and at the same time reliably detect a fire detector without malfunction or an intruder about once every ten years, and at the same time an intrusion sensor without malfunction Highly reliable sensors must be developed. Since it is almost impossible to mass-produce high reliability sensors as described above for public welfare, the present situation is that a security system that requires the dispatch of security guards is required. As described above, the conventional security system has a problem in contact with the security guard, such as dispatching a security guard for misinformation, and unable to press the emergency switch when the police or firefighters arrive at the scene for such a delay or require rescue. Wow, the main purpose is to check the authenticity of the alarm, which has an economic problem that requires the dispatch of a security guard.

따라서 본 발명의 목적은 종래의 경비시스템에 음성분석장치를 구비한 음성 모니터 시스템을 부가하여, 경비센터에서 경보를 발생하는 물건의 실내의 소리나 회화를 듣는 것에 의해 상세하게 현장의 상황을 파악하고, 상기 잘못통보에 의한 경비원의 출동을 감소시킴과 동시에 물건으로부터의 소리나 회화로부터의 침입범일 가능성이 높을 경우 경찰서에 직접 통보하는 경보시스템을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to add a voice monitor system equipped with a voice analysis device to the conventional security system, to grasp the situation of the site in detail by listening to the sound or conversation of the interior of the object to generate an alarm in the security center and In addition, the present invention provides an alarm system that notifies the police station when it is likely to be an intruder from a sound or a conversation from an object while reducing the incidence of security guards due to the false notification.

본 발명의 다른 목적은 천정이나 벽등에 설치된 마이크에서 강도등의 흉악범을 만났을 경우의 구조를 요하는 비명이나, 적에게 저항할 때에 나오는 소리등을 포착하여, 이를 음성 분석장치에서 분석하고, 긴급사태의 발생을 자동적으로 검출하여 경비센터에 통보함과 동시에 음성이나 소리를 그대로 경비센터에서 수신하여 사태의 정확한 확인으로 신속 정확하게 경찰서에 연락하므로 경비의 질을 향상시키며, 동시에 경비 코스트를 경감시키는 경보시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to capture a scream that requires rescue when a violent criminal such as a robber meets a microphone installed on a ceiling or a wall, or to pick up a sound coming out when resisting an enemy, and to analyze it in a voice analysis device. System automatically detects the occurrence of alarms and notifies the security center, and at the same time receives the voice or sound from the security center as it is, and promptly and accurately contacts the police station to confirm the situation, improving the quality of the security and at the same time reducing the cost of the alarm. In providing.

본 발명의 또 다른 목적은 음성분석기능을 이용하여 시판되고 있는 부저 부착스위치에 의해 부저음을 분석장치에 미리 등록시켜두고, 상기 부저음의 식별에 의해 특정 정보 전달에 이용하는 것과 같은 간단한 무선 스위칭방식을 이용한 경보시스템을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to register a buzzer sound in advance by using a commercially available buzzer switch using a voice analysis function, and to use a simple wireless switching method such as to use it to transmit specific information by identifying the buzzer sound. To provide an alarm system.

상기 목적을 수행하기 위한 본 발명은 음성분석장치와 집음용 마이크와 스피커와 각종 센서와 제어장치 및 자동 다이어링장치로 구성되어, 복수의 마이크로 취한 음성의 총합을 관측하고, 상기 관측값이 소정레벨에 달하면 각 마이크를 개별적으로 호출하여 그 때의 각 마이크가 수신한 파형의 지연시간과 진폭을 비교함으로써 음의 발생으로부터 소정의 한계(음한:音限)의 위치와 이동상태를 추정함과 동시에 음한에서 가장 가까운 마이크를 지정하고, 다른 마이크를 떼어 특정마이크의 음성 신호만을 수신함으로써 불필요한 음성을 억제하며, 음성 분석 능력을 높이도록 마이크 선택회로를 가진다. 상기 마이크와 음성분석 장치간의 배선공사를 간략화하기 위해 각 마이크에는 번호를 부여함과 동시에 소정시간의 음성파형을 기억하는 회로를 가진다. 상기 음성분석장치에서는 사람의 회화에 따른 음성은 유성음의 음원 단위로 파형군을 형성하며, 또 설치된 기물의 충격음도 충돌음마다 파형군을 형성하는데, 파형군의 발생빈도와 파형군의 주파수 분포는 사람의 회화와 기물의 충격에 따른 음 사이에 차가 있는 것에 착안하여, 이들을 식별하는 기능과, 사람의 음성의 음원마다 기본주파수의 변동이 말하는 사람의 감정의 동요에 의존하는 것에 착안하여 동요하고 있는 사람의 존재를 인식하는 기능과, 기물의 충격음과 감정의 동요 정도로부터 폭력에 의해 협박받고 있는 것을 추정하는 기능을 가진다. 또한 본 발명의 경보장치는 협박상태를 인식하면 이것을 통신회선 등을 통해서 외부에 통보하기 전에 협박 현장 부근의 스피커에서의 음성지시에 의해 상황 확인을 한 후, 의심스러운 상항이라고 판단되었을 경우는 외부에 경보를 내보내고 구조를 요청함과 동시에 현장의 음성을 그대로 외부로 송출한다. 또, 미리 시판되고 있는 부저의 음색을 음성분석장치에 기억시킴으로써 음성분석장치 중에 부저음의 인식용 상관기의 알고리즘을 구성시켜 해당 부저음을 검출하는 기능을 부가한다. 이 기능을 이용하면, 예를 들어 화재경보 설비의 비상벨음을 기억시켰을 경우, 전기적인 결선(結線)을 하지 않고 본 경비시스템과 기존의 화재 경보 설비를 연동할 수 있도록 한다.The present invention for carrying out the above object is composed of a voice analysis device, a sound collecting microphone and a speaker, various sensors, a control device, and an automatic dialing device to observe the total of a plurality of microphones, the observation value is a predetermined level When each microphone is reached, each microphone is called separately, and the position and movement state of the predetermined limit (sound) are estimated from the generation of sound by comparing the delay time and the amplitude of the waveform received by each microphone at that time. It has a microphone selection circuit to designate the microphone closest to, to suppress the unnecessary voice by removing other microphones, and to receive only the voice signal of a specific microphone. In order to simplify the wiring work between the microphone and the voice analysis device, each microphone has a circuit that stores a voice waveform for a predetermined time while being given a number. In the voice analysis apparatus, the voice according to the human conversation forms a waveform group in the unit of the sound source of the voiced sound, and the impact sound of the installed equipment also forms a waveform group for each collision sound. Focusing on the difference between the sound due to the conversation and the impact of the object, the person who is agitated by the ability to identify them, and the fluctuation of the fundamental frequency depending on the fluctuations of the speaker's emotions for each sound source of the human voice It has a function of recognizing the existence of a person, and a function of estimating that it is threatened by violence from the degree of shock of the object and the fluctuation of emotion. In addition, when the alarm device of the present invention recognizes the threatening condition and confirms the situation by a voice instruction from a speaker near the threatening site before notifying the outside of the threatening line through a communication line or the like, if it is determined that it is a suspicious situation, It sends out alarms and requests rescue, and sends out the voice of the site as it is. In addition, by storing the tones of commercially available buzzers in the voice analyzing apparatus, an algorithm of a correlator for recognizing buzzer sounds is added to the voice analyzing apparatus to detect the buzzer sounds. By using this function, for example, when the emergency alarm of the fire alarm system is remembered, the security system can be interlocked with the existing fire alarm system without electrical wiring.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명을 실시한 가정용 경비시스템의 예를 도시한 것으로서, 201은 음성분석장치 및 오토다이얼링기능을 내장한 컨트롤러이고, 202는 취침시의 누름보턴스위치이며, 203은 자기카드리더로 현관에 설치되어 집을 비울 때나 귀가시에 조작한다. 204는 스피커와 마이크를 내장한 중계부로 번호를 부여하고, 컨트롤러(201)로부터의 개별호출과 통신이 가능하다. 205는 스피커와 마이크를 내장한 통신응답기로서 중계부(204)의 중계기(INT1-INTn)로부터의 음파를 통한 양 방향 통신이 가능하고, 상기 중계부(204)의 중계기(INT1-INTn)로부터 데이타 요구가 있을 경우 센서부(206)의 데이타를 송출할 수 있다. 센서부(206)은 통신응답기(205)에 결선된 센서로, 침입검출용센서, 화재감지용 연기감지기, 비상통보용 누름보턴스위치 등이 사용된다. 부저부착감지기(207)는 시판되는 가스센서로 시스템설치 후의 초기 설정시에 부저의 음색을 음성분석장치에 기억시킨다. 중계부(204)와 응답통신기(205)의 사이의 통신은, 예를 들면 가청주파수의 음파를 주파수변조함으로써 행한다. 이 시스템의 동작은, 예를 들어 외출할 경우 문단속을 한 후, 현관의 자기카드리더(203)에 미리 등록되어 있는 개인의 자기카드를 리드시키면, 컨트롤러(201)는 경비상태라고 인식하여 센서부(206)의 각종 센서를 경계상태로 한다. 즉, 콘트롤러(201)가 중계부(204)의 중계기(INT1, INT2, INT3, INTn)을 각각 호출하여 경계상태로 하기 위한 명령을 내리면, 각각의 중계기(INT1-INTn)가 담당하는 센서부(206)의 센서(S1-Sn)에 접속된 통신응답기(205)에 내장 스피커로부터 주파수 변조된 음파로 경계명령을 송출한다. 상기 경계명령을 수신한 통신응답기(205)는 이 시점에서 센서(S1-Sn)의 감시상태에 들어간다.2 shows an example of a home security system according to the present invention, where 201 is a controller having a voice analysis device and an auto dialing function, 202 is a push button switch at bedtime, and 203 is a magnetic card reader on the front door. We are installed and operate when we are vacated and at home. A number 204 is assigned to a repeater that includes a speaker and a microphone, and individual calls and communications from the controller 201 are possible. 205 is a communication answering machine with a built-in speaker and a microphone, which enables bidirectional communication through sound waves from the repeater (INT1-INTn) of the repeater 204, and data from the repeater (INT1-INTn) of the repeater 204. When requested, data from the sensor unit 206 can be sent out. The sensor unit 206 is a sensor connected to the communication answering machine 205, and an intrusion detection sensor, a fire detection smoke detector, an emergency notification push button switch, and the like are used. The buzzer attachment sensor 207 is a commercially available gas sensor that stores the tone of the buzzer in the voice analysis device at the initial setting after the system installation. Communication between the relay unit 204 and the response communication unit 205 is performed by frequency modulating, for example, sound waves of an audible frequency. The operation of the system is, for example, when the door is locked, when the door is locked, and the magnetic card of the individual registered in the magnetic card reader 203 of the door is read in advance, the controller 201 recognizes that the guard is in a state of guard and the sensor unit The various sensors of 206 are placed in the alert state. That is, when the controller 201 issues a command to call the relays (INT1, INT2, INT3, INTn) of the relay unit 204 to the alert state, the relay unit (INT1-INTn) in charge of each ( A boundary command is sent to the communication answering machine 205 connected to the sensors S1-Sn of the 206 by frequency-modulated sound waves from the built-in speaker. Upon receiving the alert command, the communication responder 205 enters the monitoring state of the sensors S1-Sn at this point.

상기 연기감지기에서 고감도와 보통 감도의 2종류의 출력을 가지게 하고, 상기 통신응답기(205)가 경계명령을 받으면 고감도 출력단자를 감시함으로써, 무인시의 화재감지능력을 높이는 것도 가능하게 된다. 상기 경계상태에서 침입센서가 감지하면 접속된 통신응답기(205)가 이것을 검출하여 내장스피커로부터 통신응답기(205)의 번호와 침입정보를 주파수로 변조된 음파로 송출한다. 상기 음성신호를 담당하는 중계부(204)에 내장된 마이크에서 수신하고, 그 중계부(204)로부터 컨트롤러(201)에 통보되고, 상기 컨트롤러로(201)부터 자동 다이어링장치에 의해 전화회선을 통해 경비센터에 통보됨과 동시에 침입신호를 수신한 중계부(204)의 마이크회로가 컨트롤러(201)와 직접 결합함으로써 침입된 실내의 소리나 화상등을 직접 경비센터에 송출하고, 침입신호의 신뢰성을 확인한다. 상기 경비센터에서 수신하는 실내의 음성으로부터 명확하게 침입자가 있다고 판단될 때는 근처의 경찰서등에 출동을 요청하는 조치를 취한다. 그리고 상기 경계상태에 있을 때 현관의 자기카드리더(203)에서 리드시키면 경계상태일 때와 마찬가지로 중계기(204)로부터의 음파신호에 의해 통신응답기(205)를 경계해제시키고, 이것에 접속되어 있는 침입센서의 감시를 해제한다. 상기 화재센서가 접속되어 있을 경우는 감도를 보통상태로 되돌리고 감시를 계속한다. 그리고 컨트롤러(201)의 취침보턴을 누르면, 취입명령이 중계부(204)의 스피커를 통해서 통신응답기(205)에 전달되고, 연기감지기에서 고감도로 설정하고, 취침중의 화재를 조기에 검출할 수 있게 한다.The smoke detector has two types of outputs, high sensitivity and normal sensitivity, and when the communication responder 205 receives a warning command, it is possible to increase the fire detection capability at unmanned time by monitoring the high sensitivity output terminal. When the intrusion sensor detects in the boundary state, the connected communication responder 205 detects this and transmits the number and intrusion information of the communication responder 205 as frequency-modulated sound waves from the built-in speaker. Received by the microphone built in the relay unit 204 in charge of the voice signal, the relay unit 204 is notified to the controller 201, and the telephone line is connected to the controller 201 by an automatic dialing device. The microphone circuit of the relay unit 204, which is notified to the security center and receives the intrusion signal, is directly coupled with the controller 201 to directly transmit the sound or image of the intruded room to the security center, thereby improving the reliability of the intrusion signal. Check it. If it is determined that there is an intruder clearly from the room voice received by the security center, take measures to request a dispatch to a nearby police station. When the magnetic card reader 203 at the front door is in the boundary state, the communication responder 205 is released by the sound wave signal from the repeater 204 in the same manner as in the boundary state, and the intrusion is connected to this. Unmonitor the sensor. If the fire sensor is connected, the sensitivity is returned to the normal state and monitoring is continued. When the sleep button of the controller 201 is pressed, the blow command is transmitted to the communication answering machine 205 through the speaker of the relay unit 204, the smoke detector is set to high sensitivity, and the fire during sleep can be detected early. To be.

본 발명의 시스템은 경계상태, 해제상태, 취침상태의 3종류의 동작모드가 있는데, 이러한 모드가 모두 모든 중계부(204)의 마이크는 동작상태에 있고, 그 음성신호는 중첩되어 컨트롤러(201)의 음성분석장치에 입력된다.The system of the present invention has three types of operation modes, the alert state, the release state, and the sleep state. In all of these modes, the microphones of all the relay units 204 are in the operating state, and the voice signals are superimposed so that the controller 201 Is input to the voice analysis device.

제3도는 중계부(204)의 중계기(INT1-INTn)중의 하나의 회로를 구체적으로 나타낸 것으로, 301은 교류성분 차단용의 인덕터이고, 302은 전원안정화용 전원부이며, 303은 양방향의 디지털 FM변복조기이고, 304는 번호설정용 디지털스위치이며, 305는 RAM을 내장한 마이컴이고, 306은 마이컴(305)에서 제어되는 아나로그스위치로서 컨트롤러(201)로부터의 음성신호와 더블 톤신호 변조기(310)의 다중 음성신호로 변조된 음파정보신호를 선택한다. 307은 음성증폭기이고, 308은 스피커이다. 314는 마이컴(305)에서 제어되는 아나로그스위치이며, 312는 음성증폭기 및 전류변환기로서 마이크(311)로부터의 신호를 전류신호로 변환하여 전원라인에 중첩시킨다. 309는 다중 음성신호를 디지털복조하는 더블 톤신호 복조기이다. 본 발명의 동작은 크게 컨트롤러(201)의 통신응답기(205)의 사이의 데이타통신과 마이크(311)에 의한 실내 감시로 나누어진다. 우선, 상기 컨트롤러(201)와 통신응답기(205)의 사이의 데이타통신의 동작에 대해서 설명한다. 상기 컨트롤러(201)로부터 경계명령이 내려졌을 때 및 경계중에 센서가 동작했을 때의 각부의 신호를 제4도에 나타낸다. 이 때, 아나로그스위치는 실선측에 있다. 401은 컨트롤러(201)로부터의 2바이트 구성의 코멘드로 FSK변조되고, f0, f1은 이진부호의 0, 1에 상당한다. 상위바이트는 중계부(204)의 중계기의 번호를, 하위바이트는 모드를 나타낸다. 402은 양방향 디지털 FM변조기(303)의 출력을 나타낸다. 그리고 상기 마이컴(305)에서 수신데이타의 번호와 상기 디지털스위치(304)의 설정값이 일치하면 마이컴(305)이 이것을 인식하여 담당하는 통신응답기(205)에 정보를 전달하기 때문에 더블톤신호복조기(310)를 구동하고 고군 4개, 저군 3개로 이루어지는 더블톤 음파신호인 (403)을 송출하도록 되어있다. 경계상태에서 센서가 동작하면, 접속되어 있는 통신응답기가 이것을 검출하여 음파로 중계부(204)에서 검출신호를 송신한다. 센서의 정보를 전달하는 통신응답기(205)로부터의 음파는 중계부(204)의 중계기와 같은 2행의 더블톤 음파신호로 구성되어 있다. 이것은 404에 나타낸다. 상기 상위바이트는 통신응답기(205)의 번호, 하위바이트는 센서의 스테이터스 즉, 침입이상이나 단선등을 나타낸다. 상기 더블톤신호를 더블 톤신호 복조기(309)에서 복조하여 마이컴(305)에 입력한다. 상기 마이컴(305)에는 미리, 담당 통신응답기(205)의 번지가 기억되어 있고, 상기 복조데이타로부터 구해진 번지가 기억되어 있는 번지 중에 존재할 경우는 수신된 정보를 FSK변조하여 컨트롤러(201)에 전달한다. 상기 전달신호의 파형은 405에 나타낸다. 상기 통신종료후 아나로그스위치(314)를 트랜지스터(313)와 연결하여 실내 음성을 컨트롤러(201)에 송출한다.3 shows a circuit of one of repeaters INT1-INTn of the relay unit 204 in detail, 301 is an inductor for blocking AC components, 302 is a power supply for power stabilization, and 303 is a bidirectional digital FM modulation and demodulation. 304 is a digital switch for number setting, 305 is a microcomputer with a built-in RAM, and 306 is an analog switch controlled by the microcomputer 305, and a voice signal and a double tone signal modulator 310 from the controller 201. Selects a sound wave information signal modulated with multiple voice signals. 307 is a voice amplifier and 308 is a speaker. 314 is an analog switch controlled by the microcomputer 305, and 312 is a voice amplifier and a current converter, which converts a signal from the microphone 311 into a current signal and superimposes it on a power line. 309 is a double tone signal demodulator for digitally demodulating multiple speech signals. The operation of the present invention is largely divided into data communication between the communication responder 205 of the controller 201 and indoor monitoring by the microphone 311. First, the operation of data communication between the controller 201 and the communication responder 205 will be described. 4 shows signals of respective parts when a warning command is issued from the controller 201 and when the sensor is operated during the warning. At this time, the analog switch is on the solid line side. 401 is FSK-modulated by a command of a 2-byte configuration from the controller 201, and f0 and f1 correspond to 0 and 1 of the binary code. The upper byte indicates the repeater number of the relay unit 204, and the lower byte indicates the mode. 402 represents the output of the bidirectional digital FM modulator 303. When the number of received data and the setting value of the digital switch 304 coincide with each other in the microcomputer 305, the microcomputer 305 recognizes this and transfers the information to the communication answering machine 205 in charge. 310 is driven to transmit a double tone sound wave signal 403 consisting of four high groups and three low groups. When the sensor operates in the alert state, the connected communication responder detects this and transmits a detection signal from the relay unit 204 with sound waves. The sound wave from the communication answering machine 205 that transmits the information of the sensor is composed of two rows of double-tone sound wave signals such as the repeater of the relay unit 204. This is shown at 404. The upper byte indicates the number of the communication answering machine 205, and the lower byte indicates the status of the sensor, that is, intrusion abnormality or disconnection. The double tone signal is demodulated by the double tone signal demodulator 309 and input to the microcomputer 305. The address of the communication answering machine 205 is stored in the microcomputer 305 in advance, and when the address obtained from the demodulation data is present in the stored address, the received information is FSK-modulated and transmitted to the controller 201. . The waveform of the transmission signal is shown at 405. After the communication is terminated, the analog switch 314 is connected to the transistor 313 to transmit the indoor voice to the controller 201.

다음으로, 실내의 음성감시시의 동작의 설명을 제5도에 나타낸다. 이 때, 아나로그스위치(314)는 트랜지스터(313)측, 스위치(306)는 더블톤 신호 변조기(310)측에 있다. 501은 컨트롤러, 502, 503은 중계기, 504는 강도에 의한 폭행현장이나 감지기의 부저 등의 음원장소, m1, m2는 음원과 중계기(502), (503)사이의 각거리를 나타낸다. 상기 음원부(504)에서의 음파를 505에, 이것을 각 중계기에서 수신하여 컨트롤러에 전달된 파형을 506에 나타낸다. 506은 음원부 504에서의 파형 505의 m1, m2의 비례한 음속에 의해 지연된 파형의 중첩이 되고, 위성차에 의해 그 포락선으로부터의 유성음의 음원을 식별하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 본 발명의 음성파형으로부터 긴급사태를 검출하는 데는 음원에 가장 가까운 중계기의 신호만을 추출한 필요가 있다.Next, FIG. 5 shows an explanation of the operation of the indoor voice monitoring. At this time, the analog switch 314 is on the transistor 313 side, and the switch 306 is on the double tone signal modulator 310 side. Reference numeral 501 denotes a controller, 502 and 503 a repeater, 504 denotes a sound source location such as an assault site or a buzzer of a detector, and m1 and m2 denote angular distances between the sound source and the repeaters 502 and 503. The sound wave from the sound source unit 504 is shown at 505, and the waveform received at each repeater and transmitted to the controller is shown at 506. 506 overlaps the waveform delayed by the proportional sound velocity of m1 and m2 of waveform 505 in the sound source unit 504, and it becomes difficult to identify the sound source of the voiced sound from the envelope by the satellite difference. Therefore, in detecting an emergency from the sound waveform of the present invention, it is necessary to extract only the signal of the repeater closest to the sound source.

그래서, 중계기측에서 수신음을 소정시간 만큼 기억시키고, 이것을 컨트롤러(501)로부터의 데이타요구에 의해 음성분석장치에 독취하고, 그 파형으로부터 지연시간의 차를 구함으로써 음원에 가장 가까운 중계기를 특정한다. 507은 음원으로부터 거리 m1의 중계기(502, 508)은 거리 m2의 중계기(503)의 수신파형을 나타낸다. 제5도의 (507, 508)의 파형의 상승시간을 살펴봄으로써 중계기(502)가 음원에 가까운 것을 알 수 있다. 그래서 컨트롤러(501)로부터 이 중계가 (501)의 번호와 접속코맨드를 송출함으로써, 다른 중계기(502)의 아나로그스위치(314)를 해방하여 마이크 회로를 떼어내서 중계기(502)만을 접속상태로 할 수 있다. 이 때의 음성분석장치의 수신파형의 예를 제6도에 나타낸다. 601은 사람의 음성을, 602는 물체의 충격음의 시간파형을, 603, 604는 그것들의 주파성분을 나타낸다. 주파수 성분은 601, 602의 점선으로 나타낸 음향에너지가 피크로 되는 구간, 예들 들면 문절이나 문장마다 유성음 단위로 또는 소리의 경우는 수초간에 발생되는 충격음에 대해서 주파수분포의 평균치 Af와 분산 Vf를 계산한다. 상기와 같이 하며 구해진 주파수분포에서 사람의 회화와 소리의 성질을 고려하면, Af는 개인차나 기물의 종류에 따라 여러 가지 값을 취하지만, Vf는 사람의 회화인 경우는 음성에 의한 정보전달을 하는 본래의 성질에 의해 주파수에 어느 정도의 넓이를 가지고 있지만, 기물의 충격음은 주파수 넓이는 비교적 적은 성질이 있고, 주파수 분포는 사람의 분포와 비교하여 급준한 피크를 가지고 있는 경향이 있다. 즉, 분포의 넓이의 정도를 나타내는 Vf/Af를 소리와 회화를 식별하는 지수라고 생각할 수 있다. 예를 들면, 각종의 회화나 소리에 대해서 계속되는 수초정도의 소정시간의 범위에 걸쳐, 상기 방법으로 각 에너지군의 Vf/Af를 다수 구하면, 그 도수분포는 605, 606과 같이 된다. 단, 605는 회화, 606은 기물의 충격음의 분포이다. 이들의 분포는 수신파형이 사람의 회화일 확률 또는 기물의 충격일 확률을 나타내는 확률 밀도 함수라고 생각해도 된다. 즉, 이들의 분포를 미리 음성분석장치에 기억시켜 두는 것에 의해 소정의 중계기로부터의 음성신호에서 상기 방법으로 Vf/Af를 구하면, 그 음성신호가 사람의 회화일 확률, 기물의 충격음일 확률을 알 수 있고, 음원의 성질을 추정할 수 있다. 그러나 수신신호로부터 구해진 Vf/Af가 607과 같이 양확률밀도분포의 겹치는 영역일 경우는 어떤 음이라고도 판단할 수 없다. 다음으로, 기물의 충격음으로서 사람이 다투는 것에 의해 발생하는 충격음에 한정하여, 601, 602의 점선으로 나타낸 신호군의 발생빈도의 분포를 구하면 일반적으로 608, 609와 같은 확률밀도함수가 된다고 생각해도 된다. 즉, 회화의 경우는 개인차나 상황에 따른 오차는 있지만, 수회/초 정도로 있는 것에 대해서 사람이 다툴 때의 기물의 충격음에서는 수초간에 일회정도의 빈도라고 생각하는 것이 타당하다. 606은 기물의 충격음, 609는 회화를 나타낸다. 따라서, 이들의 발생빈도의 확률밀도함수를 미리 음성분석장치에 기억시켜두고, 중계기로부터의 음성 신호로부터 상기 방법으로 발생빈도를 구하는 것에 의해 수신신호가 회화인지 사람의 다툼에 의한 기물의 충격에 의한 것인지를 추정할 수 있다.Thus, the repeater side stores the received sound for a predetermined time, reads it out to the speech analysis device according to the data request from the controller 501, and finds the repeater closest to the sound source by obtaining the difference in delay time from the waveform. Reference numeral 507 denotes the reception waveform of the repeater 503 at a distance m2 from the sound source at distance m1. By looking at the rise times of the waveforms (507, 508) of FIG. 5, it can be seen that the repeater 502 is close to the sound source. Therefore, the relay sends the number 501 and the connection command from the controller 501 to release the analog switch 314 of the other repeater 502 to detach the microphone circuit so that only the repeater 502 can be connected. Can be. 6 shows an example of a reception waveform of the speech analysis apparatus at this time. 601 denotes a human voice, 602 denotes a time waveform of an impact sound of an object, and 603 and 604 denote their frequency components. As for the frequency component, the average value Af and the variance Vf of the frequency distribution are calculated for the impact sound generated in the peak where the acoustic energy indicated by the dashed lines of 601 and 602 becomes the peak, for example, voiced sound for each sentence or sentence, or in the case of sound for several seconds. . Considering the characteristics of human speech and sound in the frequency distribution obtained as described above, Af takes various values according to individual differences or kinds of objects, while Vf is a speech conveyance for human speech. Although it has some extent to frequency by the inherent property, the impact sound of an object tends to have a relatively small frequency width, and a frequency distribution has a steep peak compared with the distribution of a person. In other words, Vf / Af representing the extent of the distribution can be regarded as an index for discriminating sound and speech. For example, when a large number of Vf / Af of each energy group is obtained by the above method over a predetermined time range of about several seconds for various conversations and sounds, the frequency distributions are as 605 and 606. In addition, 605 is a conversation and 606 is a distribution of the impact sound of a thing. These distributions may be thought of as probability density functions that represent the probability that the received waveform is a person's conversation or the object's impact. In other words, by storing these distributions in advance in the speech analyzer, Vf / Af is obtained by the above method from the speech signal from a predetermined repeater, and the probability that the speech signal is human conversation or the impact sound of the object is known. Can estimate the nature of the sound source. However, if Vf / Af obtained from the received signal is an overlapping region of the positive probability density distribution, such as 607, no sound can be determined. Next, if the distribution of the frequency of occurrence of the signal group represented by the dotted lines of 601 and 602 is limited to the impact sound generated by humans as the impact sound of the object, it may be considered that the probability density function is generally equal to 608 and 609. . That is, in the case of conversation, there are errors due to individual differences and situations, but it is reasonable to think that the frequency of the impact of the object when a person is arguing about one time / second is about one time every few seconds. 606 represents the impact sound of the object, and 609 represents the painting. Therefore, the probability density function of these occurrence frequencies is stored in advance in the speech analysis device, and the occurrence frequency is obtained from the sound signal from the repeater by the above method. Can be estimated.

예를 들면, 수신음성이 주파수 분포에서는 607이며, 불확실하더라도 발생빈도 분포에서는 610으로 충격음의 확률이 높으면, 기물의 충격음의 가능성이 높다고 추정할 수 있다. 또, 양방법에서의 추정으로 기물의 충격음이 있고, 동시에 회화가 있으면 높은 확률로 추정될 경우는 어떠한 폭력사범이 발생하고 있을 가능성이 높다고 판단하여, 음성분석장치로부터의 경보를 발할 수 있다.For example, if the received voice is 607 in the frequency distribution and the uncertainty is high at 610 in the frequency distribution even though it is uncertain, it can be estimated that the shock sound of the object is high. In addition, when there is an impact sound of the object by the estimation by both methods and at the same time, if there is a conversation and it is estimated with a high probability, it is determined that a violent crime is likely to occur, and an alarm from the voice analysis device can be issued.

더욱이, 상기 방법에서 회화라고 판정된 음성신호의 유성음 마다 주파수 분석에 의해 기본주파수 F0를 구한다. 상기 F0는 성대의 기본진동수이므로, 남성과 여성은 그 분포에 명확한 차가 있고, 또 개인에 따라 거의 일정하지만, 공포등으로 긴장하면 기본주파수가 올라가는 것으로 알려져 있다. 제7도의 701에 남성의, 702에 여성의 기본주파수의 분포예를, 703에 통상의, 704에 긴장상태에서의 기본주파수의 시간변도를 나타낸다. 따라서, 기본주파수와 그것의 시간변동을 관측함으로써, 그 회화자의 성별과 마음의 긴장상태를 추측하는 것이 가능하다. 특히 성냄과 공포의 경우에 기본주파수의 변동이 많은 것에 의해 남녀간의 싸움이 있을 경우를 이러한 관측으로 추정할 수 있게 된다. 이상과 같이 음성신호의 주파수성분의 넓이 상태와 발생빈도와 기본주파수와 기본주파수의 시간변동으로부터 통계적으로 긴급사태의 발생을 추정할 수있고, 비상스위치가 눌러지지 않더라도 경보신호를 송출할 수 있다. 이러한 경우, 해당하는 중계기에 내장된 스피커를 통해 음성에 의해 긴급상태 발생의 확인을 하고, 그 취소가 없을 경우는 자동다이얼장치에서 통신회선에 의해 경비센터에 통보함과 동시에 해당 중계기에서 포착한 음성을 경비센터에 송출할 수 있다. 경비센터에서는 송신되는 음성신호에 의해 현장의 상황을 확인하여 의심스러운 점이 있으면 즉시 근처에 경찰서에 출동요청을 한다.Further, the fundamental frequency F0 is obtained by frequency analysis for each voiced sound of the audio signal determined to be conversation. Since F0 is the basic frequency of the vocal cords, males and females have a clear difference in the distribution, and are almost constant according to the individual, but it is known that the fundamental frequency increases when tense with fear. FIG. 7 shows an example of distribution of the fundamental frequency of a male at 701 and a female at 702, and a time variation of the fundamental frequency in a tension state at 704, which is normal at 703. FIG. Thus, by observing the fundamental frequency and its time variation, it is possible to infer the tension of the speaker's gender and mind. Especially in the case of anger and fear, this observation can be estimated when there is a fight between men and women due to the large variation in fundamental frequency. As described above, the occurrence of an emergency can be statistically estimated from the wide state of the frequency components of the voice signal, the frequency of occurrence and the time variation of the fundamental frequency and the fundamental frequency, and an alarm signal can be sent even if the emergency switch is not pressed. In such a case, the emergency state is confirmed by the voice through the speaker built in the corresponding repeater. If there is no cancellation, the automatic dial device notifies the security center by the communication line and the voice captured by the repeater. Can be sent to the security center. The security center checks the situation on the site by the voice signal transmitted and immediately sends a request to the police station nearby if there is any doubt.

다음으로, 예를 들면 일반적으로 시판되고 있는 전자식으로 통보 부저 내장의 연기감지기를 본 발명의 경비시스템과 함께 설치하고, 시스템 설치시에 학습 기능에 의해 부저음을 음성분석장치에 기억시킴으로써, 결선을 하지 않고 연기감지기의 작동을 본시스템에 통보할 수 있는 기능에 대해서 설명한다. 부저가 f0, f1, f2의 3종류의 주파수의 간헐 명동의 경우에 재한 설명을 제9도에 나타낸다. T0시간 기억되어 있다고 하면, 부저는 도면에 도시된 g(t)의 반복임을 알 수 있다. 회화나 음악 그 밖의 일반적인 음성신호를 f(t), g(t)를 기준신호로 하면, 상호 상관은 작지만, f(t)가 상기 성질의 부저음인 경우는 상호 상관이 최대가 된다. 상기 상호상관 M(τ)은 하기의 식에 나타나 있으며, g(t)의 시간을 겹치지 않으면서 적분함으로써 위상이 있는 곳에서 최대치를 구한다. 만일, g(t)에 f0, f1, f2, f0, f1, f2를 채용하면 일반적인 음성과 부저음의 식별 성능을 올릴 수 있다.Next, for example, a commercially available electronic smoke detector with a built-in notification buzzer is installed together with the security system of the present invention, and when the system is installed, the buzzer is stored in the voice analysis device by the learning function, so that the connection is not made. The following describes the function to notify the system of the operation of the smoke detector. FIG. 9 shows a description of the buzzer in the case of intermittent brightness of three kinds of frequencies f0, f1, and f2. If it is stored for T0 time, it can be seen that the buzzer is a repetition of g (t) shown in the figure. When f (t) and g (t) are used as the reference signals for speech, music and other general audio signals, the cross correlation is small. However, when f (t) is a buzzer of the above characteristics, the cross correlation is maximum. The cross-correlation M (τ) is shown in the following equation, and the maximum value is obtained at the point where there is a phase by integrating without overlapping the time of g (t). If f (0), f1, f2, f0, f1, f2 are employed for g (t), the identification performance of the general voice and the buzzer sound can be improved.

또, 하기의 식과 같이 레퍼런스신호를 부저음의 역방향으로 정의한 컨벨루션(convolutional)적분에 의해서도 마찬가지로 일반 음성과 부저음을 식별할 수 있다. Similarly, the general voice and the buzzer sound can be identified by the convolutional integration in which the reference signal is defined in the reverse direction of the buzzer sound as in the following equation.

이들 기능을 구비한 음성분석장치의 기능블럭을 제8도에 도시한다.8 shows a functional block of a speech analysis device equipped with these functions.

801은 A/D 컨버터, 802는 음원에 가장 가까운 중계기의 위치를 검출하는 음원 검출부, 803은 회화의 유성음이나 충격음의 신호군 검출하는 신호 음성원 검출부, 804는 주파수분석에 의해 주파수성분의 넓이의 정도를 계산하는 주파수분산계산부, 805는 신호군의 발생빈도를 검출하는 신호빈도계산부, 806은 주파수성분의 넓이로부터 그 신호가 회화라고 판단되었을 때, 기본주파수와 그 시간변동으로부터 화자의 성별과 마음의 긴장도를 추정하는 성별 및 감성을 동요추정부, 807은 주파수성분의 넓이와 발생빈도로부터 신호가 폭력적 싸움에 의한 기물의 충격음이라고 추정하는 기물충격추정부, 808은 신호빈도계산부(805), 기물충격추정부(07)에서 추정된 이들의 데이타로부터 긴급사태의 발생을 추정하는 알고리즘, 809는 부저음을 기억하는 부저음 기억부, 810은 부저음을 검출하기 위한 역상관함수를 생성하는 상관기, (811)은 매치드필터링 계산하는 필터추정부이다.801 is an A / D converter, 802 is a sound source detection unit for detecting the position of the repeater closest to the sound source, 803 is a signal sound source detection unit for detecting a signal group of voiced or impact sound of the conversation, and 804 is a frequency component analysis by frequency analysis. The frequency variance calculating unit for calculating the degree, 805 is a signal frequency calculating unit for detecting the frequency of occurrence of the signal group, and 806 is the sex of the speaker from the fundamental frequency and the time variation when the signal is judged to be conversational from the width of the frequency component. Gender and emotion for estimating the degree of tension between the mind and mind, 807 is a shock-impressive unit for estimating that the signal is the impact sound of a violent fight from the width and frequency of frequency components, and 808 is a signal frequency calculating unit (805). ), An algorithm for estimating the occurrence of an emergency from these data estimated by the physical shock estimation unit 07, 809 is a buzzer memory unit for storing the buzzer sound, 810 Correlator 811 to generate a reverse correlation function for detecting the buzzer is a filter estimator to calculate matched filtering.

각종 추정에 필요한 확률밀도함수는 미리 계산프로그램에 짜넣어져 있다. 또, 시스템의 가동에 의해, 각종 음성데이타를 해석하고 통계적으로 학습처리함으로써, 미리 짜여진 확률밀도함수를 실상에 적합하도록 수정하고 긴급사태의 인식정도를 높일 수 있다.Probability density functions necessary for various estimations are incorporated in the calculation program in advance. In addition, by operating the system, by analyzing and statistically learning various voice data, it is possible to modify the probability density function that is pre-assembled to suit the actual condition and to increase the degree of recognition of the emergency.

상술한 바와 같이 본 발명을 이용하면, 침입센서가 감지하여 경비센터에 경보신호를 보냄과 동시에 감지된 센서근 방의 마이크로 음성을 경비센터에 송신할수 있으므로, 실제 침입 범인지, 센서의 오동작에 의한 것인지를 보다 정확하게 판정할 수 있으므로, 즉시 경관의 출동을 요청하거나, 혹은 그 물건에 최우선으로 긴급 출동하는 것과 같은 범죄방지를 위한 정확한 조치를 할 수 있다. 또, 한사람이 있는 곳을 흉악범등에게 습격받아 비상통보스위치를 누를 수 없을 경우, 본 발명의 음성분석에 의한 폭력사범의 검출에 의하면 이것을 자동적으로 인식하고 또한 스피커를 통해서 확인도 가능하기 때문에, 확실하게 경비센터로 통보되고 동시에 그 때의 음성을 순차 경비센터에서 듣고 동시에 현장의 범인에게 음성에 의한 지시도 할 수 있으므로 정확한 구조활동을 할 수 있다. 또, 화재감지기가 작동하고 경비센터에 통보된 경우, 화재감지현장과 경비센터가 음성회선으로 접속되어 있으므로, 음성으로 현장의 상황을 마침 그 자리에 있던 사람에게 조회할 수 있다. 따라서, 사람이 있을 때의 오보에 의한 출동을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 사람이 있을 때의 화재감지기의 오동작은 다소 많더라도 경비코스트의 상승이 되지는 않는다. 따라서, 예를 들면 취침시에는 감지기의 감도를 높게 설정하고, 그리고 화재를 감지했을 때는 모든 방의 스피커, 마이크가 작동할 수 있게 하면 도망칠 기회를 놓침으로써 재해의 확대를 방지하는 것도 가능하게 된다.As described above, the present invention can detect the intrusion sensor and send an alarm signal to the security center, and at the same time, it can transmit the detected micro-near voice to the security center. The decision can be made more accurately, so that corrective measures can be taken to prevent crimes, such as immediately requesting a police officer to dispatch or urgently dispatching the item to the highest priority. In addition, when a person is attacked by a violent criminal and cannot press the emergency notification switch, according to the detection of the violent criminal by the voice analysis of the present invention, this can be recognized automatically and confirmed through the speaker. It is notified to the security center at the same time, and at the same time, the voice of the time is sequentially heard from the security center, and at the same time, the voice of the on-site culprit can also be given by the voice so that accurate rescue activities can be performed. In addition, when the fire detector is activated and notified to the security center, the fire detection site and the security center are connected by a voice line, so that the situation can be inquired by the person who was there on the spot. Therefore, outgoing by misinformation when there is a person can be prevented beforehand. In other words, even if there are a lot of malfunctions of the fire detector when a person is present, the security cost is not increased. Therefore, for example, if the sensor is set to high sensitivity when going to bed, and the speakers and microphones in all rooms are activated when a fire is detected, it is possible to prevent the escalation of the disaster by missing an opportunity to escape.

이와 같이 본 발명에 의한 경비시스템을 도입하면, 불필요한 출동에 따라 경비코스트의 상승을 감소할 수 있음과 동시에, 실제 경보일 때에 신속하고 정확한 대처를 할 수 있으며, 신뢰성이 높은 경비서비스를 제공할 수 있다.By introducing the security system according to the present invention, it is possible to reduce the rise of the security cost in accordance with unnecessary dispatch, and at the same time can provide a quick and accurate response when the actual alarm, and provide a reliable security service. have.

Claims

Sensor unit 206 with built-in sensor for intrusion detection, smoke detector for fire detection, push button switch for emergency notification, push button switch 202 to select when going to bed, and installed at the entrance An alarm terminal apparatus having a card reader 203 which operates on a controller, comprising: a controller 201 incorporating a voice analysis device and an auto dialing function for the alarm, and a speaker and a microphone built in by the controller 201; A relay unit 204 for assigning a relay number and relaying individual calls and communications from the controller 201, and sensing of a sensor connected to the sensor unit 206 with a boundary indication by the controller 201; Converts the result into modulated sound wave and transmits a boundary command, and modulates the sound wave of audible frequency into frequency for communication with the relay unit 204. A communication answering machine 205 which reads the card of an individual registered in advance in 203, puts it in a guard state by the controller 201, and positions various sensors S1-Sn of the sensor unit 206 in a guarded state. Voice monitoring alarm system, characterized in that consisting of.

The at least one repeater of the repeater 204, the microcomputer 305 for controlling the driving of each part of the repeater, the inductor 301 for blocking the AC component, and for stabilizing the repeater power supply A power supply unit 302 for power stabilization, a bidirectional digital FM modulator 303 for FM modulation digitally in both directions with the microcomputer 305, and a digital signal for setting a number to the microcomputer 305. A voice signal and a double tone from the controller 201 by the switch 304, a double tone signal modulator 310 for modulating a signal generated from the micom 405 into a double tone signal, and the micom 305. An analog switch 306 for selecting a sound wave information signal modulated by the multiple voice signals of the signal modulator 310, a voice amplifier 307 for amplifying the output of the analog switch 306, and the voice amplifier 307 To pronounce the output of 308, a microphone 311 for inputting voice, a voice amplifier and a current converter 312 for converting the output of the microphone 311 into a current signal and superimposing them on a power line, and the voice amplifier and current converter ( A double tone signal demodulator 309 for demodulating a double tone signal from the output of 312 and providing it to the microcomputer 305, a transistor 313 for amplifying and transmitting the outputs of the voice amplifier and the current converter 312, And an analog switch 314 for switching the input of the microphone 311 to the controller 201 through the voice amplifier, the current converter 312, and the transistor 313 by the microcomputer 305. Voice monitoring alarm system.