KR100309708B1 - 지하철용 안내방송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하철용 안내방송 장치에 관한 것으로, 전동차 또는 지하철역에 설치되어 주위의 소음 레벨에 따라 그 출력 레벨을 자동으로 변화시키면서 안내방송을 송출하는 안내방송 장치에서 스피커와 마이크로폰이 동일한 원리의 상반된 작용을 이용하는 전자부품임에 착안하여, 스피커가 안내방송을 송출하는 본연의 기능을 수행함은 물론이고 그 기능이 절환되어 주위의 소음을 픽업하는 기능, 즉 마이크로폰의 기능을 선택적으로 병행하도록 함으로써, 마이크로폰 및 마이크로폰의 배선이 필요하지 않으므로 그 설치비가 대폭으로 감소되는 이점이 있다.

Description

지하철용 안내방송 장치{A guidance broadcasting apparatus for subway}

본 발명은 지하철용 안내방송 장치에 관한 것으로, 특히 전동차 또는 지하철역에 설치되어 주위의 소음 레벨에 따라 그 출력 레벨을 자동으로 변화시키면서 안내방송을 송출하도록 한 지하철용 안내방송 장치에 관한 것이다.

주지와 같이, 지하철의 안내방송은 전동차 내, 지하철역 구내, 플랫홈 등과 같이 지하철을 이용하는 승객이 많은 공간에서 행하여지며, 그 내용은 전동차의 운행에 관한 사항, 이용객을 위한 음악방송, 해당 역의 운영사항 등이 방송된다.

이와 같은 지하철의 안내방송은 해당 역에 근무하는 역무원이나 전동차를 운행하는 승무원 등이 안내방송 장치를 이용하여 직접 송출하거나, 안내방송 장치에 이미 녹음된 음성신호가 기 설정된 프로그램에 의하여 주기적 또는 비주기적으로 송출되며, 특히 전동차 내에 탑승중인 승객이나 플랫홈에 대기중인 승객에게 전동차의 도착 및 출발과 전동차 도어의 개폐 등을 알려주어 지하철의 안전성 및 편의성을 제고시킨다.

그리고, 일반적으로는 전동차의 도착 및 출발과 전동차 도어의 개폐 또는 전동차 내의 승객에게 전달하는 공지사항 등의 경우에는 전동차가 해당 역에 도착하기 전이나 출발전후에 자동으로 방송되며, 이는 전동차가 도착하거나 출발하는 상태를 전동차나 레일의 일측에 설치된 열차 진입 감지센서를 통해 인식되면 안내방송 장치가 해당 안내방송을 자동으로 송출하는 것이다.

한편, 이러한 안내방송이 그 순기능을 제대로 발휘하려면 주위의 소음 레벨에 따라 그 출력 레벨이 적절히 조절되어야 한다. 즉 전동차 내 또는 플랫홈이 많은 이용객으로 붐빌 경우에는 이용객들의 잡담이나 소란스러움 등에 의해 안내방송이 정확하게 전달되지 않기 때문이다.

따라서, 상기한 이유로 지하철용 안내방송 장치는 송출 레벨 조절기능이 부가되어야 하며, 이를 위한 '지하철용 자동 안내방송의 음량조절장치'가 국내 공개특허공보 제98-762280호에 공지되어 있다.

도 3은 동호에 첨부된 안내방송 음량조절장치의 블록 구성도로서, 참조부호 1은 음원, 2는 분할기, 3은 마이크로폰, 4는 소음측정기, 5는 증폭기, 6은 연산증폭기, 7은 스피커이다.

공지된 음량조절장치에 의하면, 전동차 내 또는 플랫홈에서 마이크로폰(3)을 통해 픽업되는 각종 소음 레벨에 비례적으로 안내방송의 음량 레벨이 자동으로 증폭되어 스피커(7)로 송출된다.

전술한 바와 같은 종래 기술에 의하면, 전동차 내 또는 플랫홈에서 발생되는 소음을 픽업하기 위하여 마이크로폰이 이용되며, 해당 도면에는 단일 개로 도시되어 있지만 넓은 구역을 커버하기 위해서는 다수의 마이크로폰이 필수적으로 요구된다.

이에 따라, 고가의 마이크로폰이 여러 개가 이용되고 해당 개수에 비례적으로 배선을 증설하여야 하므로 설치비가 대폭으로 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안한 것으로서, 스피커와 마이크로폰이 동일한 원리의 상반된 작용을 이용하는 전자부품임에 착안하여, 스피커가 안내방송을 송출하는 본연의 기능을 수행함은 물론이고 그 기능이 절환되어 주위의 소음을 픽업하는 기능, 즉 마이크로폰의 기능을 선택적으로 병행하도록 함으로써,

고가의 마이크로폰이 필요하지 않도록 하며, 부수적으로 안내방송의 송출 레벨이 정밀 제어되게 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지하철용 안내방송 장치의 블록 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 신호 감쇄회로의 상세도.

도 3은 종래 기술에 따른 지하철용 안내방송 음량조절장치의 블록 구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

8 : 열차 진입 감지센서 110 : 스피커

120 : 회로 절환부 130 : 신호 변환부

131,144 : 임피던스 매칭회로 132,134,143 : 증폭기

133 : 필터 135 : 아날로그/디지털 변환기

140 : 음향신호부 141 : 아날로그 셀렉터

142 : 신호 감쇄회로 r1∼r8 : 개별저항

R : 공통저항 150 : 제어부

151 : 메모리 152 : 마이크로 프로세서

160 : 조작부 170 : 표시부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하철용 안내방송 장치는, 전동차 또는 지하철역에 설치되어 주위의 소음 레벨에 따라 그 출력 레벨을 자동으로 변화시키면서 안내방송을 송출하는 안내방송 장치에 있어서:

상기 소음에 의해 진동판이 진동되면 전기음향 변환소자가 상기 소음에 비례`하는 전기출력을 발생하며, 전기입력이 상기 전기음향 변환소자로 유입되면 상기 진동판이 진동되어 상기 전기입력에 비례하는 음파로서 공간에 방사하여 상기안내방송을 송출하는 스피커;

상기 전기출력을 컴퓨터가 인식할 수 있는 신호로 변환하는 신호 변환부;

기 저장된 프로그램 및 상기 신호 변환부의 제공 신호로부터 판단되어진 상기 소음 레벨 또는 기 설정된 기준 소음 레벨에 따라 상기 안내방송의 송출 레벨을 결정하며, 각종의 제어신호를 출력하여 전체 장치를 운용하는 제어부;

별도의 음원으로부터 제공받은 음향신호로부터 상기 전기입력을 발생하며, 상기 결정된 송출 레벨에 의해 그 출력 레벨이 다단으로 변화되는 음향신호부;

상기 스피커와 신호 변환부 및 음향신호부의 사이에서 상기 제어부에 의해 스위칭되어 선택적으로 상기 스피커와 신호 변환부를 전기적으로 연결하거나 상기 스피커와 음향신호부를 연결하는 회로 절환부를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지하철용 안내방송 장치에 관하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 지하철용 안내방송 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 신호 감쇄회로의 상세도이다. 여기서, 통상의 복선 지하철에 적용하기 위해서는 여러 구성요소를 상행(Ⅰ)과 하행(Ⅱ)으로 나누어 각기 설치하는 것이 바람직하며, 이에 준하여 첨부 도면에서도 복수로 도시하였으나 그 기능은 일치되므로 중복 구성의 설명은 생략하기로 한다.

스피커(110)는 전동차 또는 지하철역에 설치되어 주위의 소음에 의해 진동판이 진동되면 전기음향 변환소자가 상기 소음에 비례하는 전기출력을 발생하며, 전기입력이 상기 전기음향 변환소자로 유입되면 상기 진동판이 진동되어 상기 전기입력에 비례하는 음파로서 공간에 방사하여 안내방송을 송출한다.

회로 절환부(120)는 스피커(110)와 신호 변환부(130) 및 음향신호부(140)의 사이에서 제어부(150)에 의해 스위칭되어 선택적으로 스피커(110)와 신호 변환부(130)를 전기적으로 연결하거나 스피커(110)와 음향신호부(140)를 연결한다.

신호 변환부(130)에서, 상기 전기출력이 회로 절환부(120) 및 임피던스 매칭회로(131)를 통해 초단증폭기(132)에 의해 전달되면 그 신호가 증대되고, 이 증대된 신호는 필터(133)를 거치며 필터링되어 음성주파수 대역만이 출력된다.

필터(133)의 출력신호는 다시 종단증폭기(134)에 의해 증대되고, 이 종단증폭기(134)의 아날로그 신호는 아날로그/디지털 변환기(135)를 거치며 디지털화되어 제어부(150)로 제공된다.

제어부(150)는 메모리(151)에 기 저장된 프로그램 및 신호 변환부(130)의 제공 신호, 즉 아날로그/디지털 변환기(135)의 디지털 출력신호로부터 판단되어진 상기 소음 레벨 또는 조작부(160)를 통해 기 설정된 기준 소음 레벨에 따라 마이크로 프로세서(152)가 상기 안내방송의 송출 레벨을 결정하며, 각종의 제어신호를 디지털 출력버퍼(153)를 통해 출력하여 전체 장치를 운용한다.

제어부(150)의 메모리(151)에 저장된 프로그램 및 기준 소음 레벨값은 조작부(160)를 통한 사용자의 지시에 따라 그 설정 상태가 변경되며, 이러한 제어부(150)의 설정 상태와 소음 레벨 및 결정된 송출 레벨은 표시부(170)를 통해 숫자 또는 도형으로 외부에 나타내진다.

음향신호부(140)에서, 별도의 음원으로부터 음향신호가 입력되는 적어도 하나 이상의 입력단자(모노 또는 스테레오)와 여러 개의 출력단자를 가지는 아날로그 셀렉터(141)는 마이크로 프로세서(152)의 제어에 의해 입력단자와 어느 하나의 출력단자가 선택적으로 단락된다.

아날로그 셀렉터(141)의 출력측에는 신호 감쇄회로(142)가 접속된다. 이 신호 감쇄회로(142)는 아날로그 셀렉터(141)의 출력단자에 각각 서로 다른 부하값의 개별저항(r1∼r8)이 연결되고, 이 개별저항(r1∼r8)이 모두 공통저항(R)에 병렬 연결되며, 개별저항(r1∼r8)과 공통저항(R)의 연결점이 후기될 증폭기(143)의 입력단에 연결되는 것이다. 이에, 신호 감쇄회로(142)는 다단의 감쇄 레벨 중에서 아날로그 셀렉터(141)의 입력단자에 단락되는 출력단자에 대응하는 레벨로 상기 음원의 음향신호를 감쇄시켜 출력한다.

증폭기(143)는 신호 감쇄회로(142)의 출력신호를 소정의 이득으로 증대시켜서 스피커(110)로 제공할 전기입력을 얻으며, 이 전기신호를 임피던스 매칭회로(144) 및 회로 절환부(120)를 통해 스피커(110)의 전기음향 변환소자로 제공한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 안내방송 장치를 초기 설정 과정부터 최종적인 안내방송 송출 과정까지 전반적으로 살펴보면 다음과 같다. 여기서, 본 장치가 지하철역 플랫홈에 설치된 경우를 일예로 설명하며, 이를 위해 종래 기술에서 언급한 바 있는 열차 진입 감지센서(8)를 포함한다.

먼저, 역무원이 조작부(160)의 전원 스위치를 턴온시키면 외부로부터 전원이 공급되어 표시부(170)에는 이전에 설정된 제어부(150)의 설정 상태 및 이전의 기준 소음 레벨 등의 정보가 표시된다.

그리고, 제어부(150)의 제어에 따라 표시부(170)의 표시상태는 실시간으로 변화되며, 다시 역무원은 그 표시상태를 육안으로 확인하면서 조작부(160)의 선택 스위치를 조작하여 스피커(110)가 소음 레벨을 픽업하는 기능을 수행할 시간(픽업 시간), 원하는 기준 소음 레벨 등을 설정한다. 이러한 초기 설정 과정의 이후에 안내방송을 테스트하는 과정을 수행할 수도 있다.

이와 같은, 초기 설정 과정이 완료되고 전체 장치가 정상 동작하는 상태에서 열차가 플랫홈에 진입하기 소정 시간 이전임을 열차 진입 감지센서(8)가 감지하면 이를 디지털 입력버터(154)를 통해 전달받은 마이크로 프로세서(152)의 제어 신호에 따라 회로 절환부(120)는 기 설정된 픽업 시간동안 스피커(110)와 신호 변환부(130)를 연결한 상태로 위치된다.

그러면, 주위에서 발생되는 소음이 스피커(110)를 통해 픽업되어 회로 절환부(120) 및 신호 변환부(130)를 거쳐 마이크로 프로세서(152)로 입력되며, 마이크로 프로세서(152)는 픽업된 소음의 레벨을 메모리(151)에 기 저장된 기준 소음 레벨과 비교하여 보다 상위한 레벨, 즉 보다 시끄러운 상태를 나타내는 레벨을 최종 소음 레벨로 결정한다. 여기서, 이미 회로 절환부(120)는 스피커(110)와 음향신호부(140)를 연결하게 위치된 상태이다.

이후, 결정된 소음 레벨의 조건에서 안내방송이 송출될 때에 이용객에게 그 내용을 명확하게 전달할 수 있는 안내방송의 송출 레벨을 결정하며, 이에 결정된 송출 레벨에 따라 음향신호부(140)를 제어한다.

그러면, 별도의 음원으로부터 발생된 음향신호는 음향신호부(140)의 신호 감쇄기(142)에 의해 소정의 레벨로 감쇄된 상태로 회로 절환부(120)를 거쳐 스피커(110)로 제공된다.

이에 따라, 스피커(110)는 본연의 기능으로 돌아와 소정의 레벨로 안내방송을 송출하여 플랫홈에 대기중인 승객에게 전동차의 도착 및 출발과 전동차 도어의 개폐 등을 알려준다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 스피커가 안내방송을 송출하는 본연의 기능을 수행함은 물론이고 그 기능이 절환되어 주위의 소음을 픽업하는 기능, 즉 마이크로폰의 기능을 선택적으로 병행함으로써, 마이크로폰 및 마이크로폰의 배선이 필요하지 않으므로 그 설치비가 대폭으로 감소되며, 부수적으로 안내방송의 송출 레벨이 정밀 제어되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 전동차 또는 지하철역에 설치되어 주위의 소음 레벨에 따라 그 출력 레벨을 자동으로 변화시키면서 안내방송을 송출하는 안내방송 장치에 있어서:

   상기 소음에 의해 진동판이 진동되면 전기음향 변환소자가 상기 소음에 비례하는 전기출력을 발생하며, 전기입력이 상기 전기음향 변환소자로 유입되면 상기 진동판이 진동되어 상기 전기입력에 비례하는 음파로서 공간에 방사하여 상기 안내방송을 송출하는 스피커;

   상기 전기출력을 컴퓨터가 인식할 수 있는 신호로 변환하는 신호 변환부;

   기 저장된 프로그램 및 상기 신호 변환부의 제공 신호로부터 판단되어진 상기 소음 레벨 또는 기 설정된 기준 소음 레벨에 따라 상기 안내방송의 송출 레벨을 결정하며, 각종의 제어신호를 출력하여 전체 장치를 운용하는 제어부;

   별도의 음원으로부터 제공받은 음향신호로부터 상기 전기입력을 발생하며, 상기 결정된 송출 레벨에 의해 그 출력 레벨이 다단으로 변화되는 음향신호부;

   상기 스피커와 신호 변환부 및 음향신호부의 사이에서 상기 제어부에 의해 스위칭되어 선택적으로 상기 스피커와 신호 변환부를 전기적으로 연결하거나 상기 스피커와 음향신호부를 연결하는 회로 절환부를 포함하여 된 지하철용 안내방송 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프로그램 및 기준 소음 레벨의 설정 상태를 변경하기 위한 조작부;

   상기 설정 상태와 소음 레벨 및 송출 레벨을 숫자 또는 도형으로 외부에 나타내는 표시부를 더 포함하여 된 지하철용 안내방송 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호 변환부는,

   상기 전기출력을 상기 회로 절환부 및 임피던스 매칭회로를 통해 전달받아 신호를 증대시키는 초단증폭기와, 상기 증대된 신호를 필터링하여 음성주파수 대역만을 출력하는 필터와, 이 필터의 출력신호를 증대시키는 종단증폭기와, 이 종단증폭기의 아날로그 신호를 디지털화하여 상기 제어부로 제공하는 아날로그/디지털 변환기를 포함하여 된 지하철용 안내방송 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 음향신호부는,

   상기 음향신호가 입력되는 적어도 하나 이상의 입력단자가 상기 제어부에 의해 여러 개의 출력단자 중 어느 하나의 단자에 선택적으로 단락되는 아날로그 셀렉터와, 다단의 감쇄 레벨 중 상기 단락된 출력단자에 대응하는 레벨로 상기 음향신호를 감쇄시켜 출력하는 신호 감쇄회로와, 이 신호 감쇄회로의 출력신호를 소정의 이득으로 증대시켜 얻은 상기 전기입력을 임피던스 매칭회로 및 상기 회로 절환부를 통해 상기 스피커로 제공하는 증폭기를 포함하여 된 지하철용 안내방송 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 신호 감쇄회로는,

   상기 여러 개의 출력단자에 각각 서로 다른 부하값의 개별저항이 연결되고, 상기 개별저항이 모두 공통저항에 병렬 연결되며, 상기 개별저항과 공통저항의 연결점이 상기 증폭기의 입력단에 연결된 것을 특징으로 한 지하철용 안내방송 장치.