KR101447137B1

KR101447137B1 - 음향센서를 이용한 ｃｃｔｖ용 음원추적장치

Info

Publication number: KR101447137B1
Application number: KR1020140050712A
Authority: KR
Inventors: 김오영; 김경우; 김하영
Original assignee: 주식회사 시스피아
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2014-10-07

Abstract

본 발명은 음향센서를 이용하여 사고발생지역을 탐지하여 CCTV가 사고발생지역을 촬영하도록 방향을 안내하도록 하는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치는, 음향센서를 이용한 음원추적장치에 있어서, 매니폴더와; 상기 매니폴더를 중심으로 동일한 각도로 분할 및 동일한 거리에 위치하며, 동일한 수평선(X)상에 위치하는 3~4개의 음향센서 모듈로 이루어져 평면상의 음원의 방향을 탐지하기 위한 방향탐지용 음향센서 모듈과; 상기 방향탐지용 음향센서 모듈 사이에 설치되되, 방향탐지용 음향센서 모듈과 다른 수평선(X')상이 위치하는 음향센서 모듈로 이루어져 음원의 거리를 탐지하기 위한 틸트용 음향센서 모듈과; 상기 방향탐지용 음향센서 모듈과 틸트용 음향센서 모듈로부터 입력된 음향신호로 음원발생지의 위치를 탐지한 후, 이를 이용하여 CCTV 모듈의 촬영방향을 조작하도록 하는 제어장치를 포함하도록 이루어진다.

Description

음향센서를 이용한 ＣＣＴＶ용 음원추적장치{CCTV sound source tracking device using an acoustic sensor}

본 발명은 음향센서를 이용하여 사고발생시 신속하게 사고발생지역의 위치를 탐지하여 CCTV가 사고발생지역을 촬영하도록 방향을 안내하도록 하는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치에 관한 것이다.

절도, 상해 등과 같은 사회범죄예방 및 증거 등의 확보를 다양한 위치에 CCTV(closed-circuit television)가 설치된다.

이러한 CCTV(closed-circuit television)는 설치위치 및 목적 등에 요건에 의하여 설정된 장소만을 촬영하도록 이루어진 고정식 CCTV와, 설정된 주기로 카메라가 회전하여 주변환경을 촬영하도록 이루어진 비고정식 CCTV로 구분될 수 있다.

상기 고정식 CCTV는 주로 건물 안의 아주 극한된 장소에만 설치되며, 대부분 비고정식 CCTV가 설치되어 사용된다.

본 발명은 설정된 주기로 카메라가 회전하여 주변환경을 촬영하도록 이루어진 비고정식 CCTV에 적용되어 사고발생시 카메라가 사고발생지를 신속하게 촬영할 수 있도록 하기 위한 CCTV용 음원추적장치이다.

즉, 도 1은 일반적인 거리와 같은 건물 외부에 설치되는 비고정식 CCTV 장치를 나타낸 것으로, 비고정식 CCTV 장치는, 통상적으로 CCTV 모듈(1)과, 이 CCTV 모듈(1)를 설치하도록 설치되는 수직지주빔(3a)과 수평지주빔(3b)으로 이루어진 지주빔(3)과, 상기 CCTV 모듈(1)의 촬영방향과 CCTV 모듈(1)로부터 촬영되는 영상물을 전기신호로 변환하여 지구대, 소방서 등과 같은 관공서 또는 건물을 관리하는 관리사무실 또는 개인의 스마트폰 등에 유선 또는 무선의 방식으로 전달할 수 있도록 이루어진 제어장치(4)로 구성될 수 있다.

상기 비고정식 CCTV 장치의 CCTV 모듈(1)에 구비되는 CCTV 카메라(1a)(이하, '카메라'라 칭함)는 도 1에서와 같이 다양한 촬영지역(A1, A2, A3, A4…)을 촬영할 수 있도록 수직축(Y)을 중심으로 회전을 하는 한편, 소정의 각도로 틸팅(tilting)을 하게 된다.

제공되는 특허문헌들과 같이 음향센서 등을 이용하여 음원의 위치를 추적하는 다양한 기술들이 제공되어 있다.

(KR) 공개특허공보 특2002-0045700호인 'CCD 카메라와 마이크를 이용한 3차원 음원 추적장치'과, (KR) 등록특허공보 10-0331182호인 '음원 위치추적 시스템'과, (KR) 공개특허공보 10-2012-0059827호인 '다중 음원 위치추적장치 및 그 위치추적방법' 및 (KR) 등록특허공보 10-1369139호인 '음원 위치 추적 방법 및 장치'.

상기 종래의 특허문헌들과 같이 음향센서를 이용하여 음원발생지의 위치를 추적하고, 이를 이용하여 음원의 발생지를 카메라가 촬영을 하도록 하는 기술이 제공되어 있다.

그러나 종래의 음양센서(또는 마이크)로부터 전달되는 음향신호의 획득방식에서 문제가 있어 정확한 음원추적이 불가능한 단점이 있으며, 계속적으로 설치의 수가 증가되는 한편, 이미 설치되어 있는 CCTV 장치에 적용되어 음원의 발생위치를 추적할 수 있는 CCTV용 음원추적장치가 제공되어 있지 못한 실정이며,

또한, 음향센서를 이용한 음원추적방식이 종래에 설치되어 있는 CCTV 장치에 적용되지 못하고 있음으로써, 많은 CCTV 장치가 설치되어 있는 상황에서도 사고 발생시 신속하게 사고 발생지역인 음원 발생지를 촬영하지 못하는 문제점으로 그 실효성이 떨어져 있는 상태이다.

(KR) 공개특허공보 특2002-0045700 (KR) 등록특허공보 10-0331182 (KR) 공개특허공보 10-2012-0059827 (KR) 등록특허공보 10-1369139

본 발명은 이러한 종래의 단점을 해결하고자 발명된 것으로,

본 발명은 사고발생시 음원발생지를 정확하게 추적하여 사고발생지역을 CCTV 카메라가 촬영을 할 수 있도록 이루어진 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치를 제공하고자 한다.

또한, 종래에 설치되어 사용중에 있는 CCTV 장치 또는 기성품의 CCTV 장치에 적용될 수 있도록 설치위치에 구애받지 않는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음향센서를 이용한 음원추적장치에 있어서, 매니폴더와; 상기 매니폴더를 중심으로 동일한 각도로 분할 및 동일한 거리에 위치하며, 동일한 수평선(X)상에 위치하는 3~4개의 음향센서 모듈로 이루어져 평면상의 음원의 방향을 탐지하기 위한 방향탐지용 음향센서 모듈과; 상기 방향탐지용 음향센서 모듈 사이에 설치되되, 방향탐지용 음향센서 모듈과 다른 수평선(X')상이 위치하는 음향센서 모듈로 이루어져 음원의 거리를 탐지하기 위한 틸트용 음향센서 모듈과; 상기 방향탐지용 음향센서 모듈과 틸트용 음향센서 모듈로부터 입력된 음향신호로 음원발생지의 위치를 탐지한 후, 이를 이용하여 CCTV 모듈의 촬영방향을 조작하도록 하는 제어장치를 포함함을 특징으로 한다.

상기 매니폴더와 CCTV 모듈은 지면과 수직인 동일한 수직선(Y)상에 위치하도록 하여 CCTV 모듈이 방향탐지용 음향센서 모듈의 중심부분에 위치함을 특징으로 하나, 상기 매니폴더는 CCTV 모듈이 위치한 수직선(Y)상과 이격된 다른 수직선상(Y')에 위치할 수도 있다.

이러한 상기 매니폴더의 중앙에는 CCTV 모듈이 방향탐지용 음향센서 모듈의 중심인 센터(C)에 위치할 수 있도록 설치용 관통홀과, 등간격으로 배치된 다수의 방향탐지용 음향센서 설치대와, 틸트용 음향센서 설치대가 구비되고, 상기 방향탐지용 음향센서 모듈과 틸트용 음향센서 모듈에 사용되는 음향센서 모듈은 반사음이 발생하지 않도록 유입된 음향이 외부로 배출되도록 이루어진 비반사음 음향센서 모듈이 사용되며, 상기 방향탐지용 음향센서 설치대와 틸트용 음향센서 설치대는 음향센서에 배출되는 음향을 안내하여 배출하도록 하는 음향배출 안내관으로 이용될 수 있음을 특징으로 한다.

상기 방향탐지용 음향센서 설치대와 틸트용 음향센서 설치대에는 음향센서 모듈을 통과한 음향의 배출을 안내하는 매칭튜브가 더 구비되어 반사음의 발생을 억제할 수도 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치는, 방향탐지용 음향센서 모듈과 틸트용 음향센서 모듈을 이루는 다수의 음향센서 모듈들이 중심인 센터(C)로부터 평면상 동일한 거리의 위치에 위치하는 한편, 방향탐지용 음향센서 모듈을 이루는 다수의 음향센서 모듈들은 하나의 수평선(X)상에 위치하며, 틸트용 음향센서 모듈을 이루는 음향센서 모듈들은 , 방향탐지용 음향센서 모듈을 이루는 다수의 음향센서가 위치하든 수평선(X)과 이격된 다른 수평선(X')상에 위치하도록 함으로써 음향의 전달 시간차를 이용하여 제어장치는 정확한 음원추적이 가능하여 CCTV 모듈이 정확하게 사고발생지를 촬영할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 음향센서 모듈은 반사음에 의한 오류를 발생하지 않도록 하기 위하여 비반사음 음향센서 모듈을 사용함에 있어 음향모듈이 설치되는 방향탐지용 음향센서 설치대와 틸트용 음향센서 설치대를 통해 음향이 외부로 배출될 수 있도록 함으로써 반사음의 발생을 최소화할 수 있다.

또한 방향탐지용 음향센서 설치대와 틸트용 음향센서 설치대에는 음향센서 모듈을 통과한 음향의 배출을 안내하는 매칭튜브가 더 구비됨으로써 반사음의 발생으로 인한 오류를 억제할 수 있는 장점을 가진다.

아울러, 이와 같이 이루어진 본 발명의 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치는 실시 예를 나타낸 도면 3 내지 도면 5와 같이 다양한 행태로 설치될 수 있는 것으로써 종래에 설치되어 사용중에 있는 CCTV 장치 또는 기성품의 CCTV 장치에 적용되어 사용될 수 있어 폭 넓게 설치될 수 있다.

도 1은 종래에 사용중에 있는 CCTV 장치의 사시개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치의 사시개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치가 설치된 사시개략도.
도 4는 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치가 설치된 다른 상태의 사시개략도.
도 5는 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치가 설치된 또 다른 상태의 사시개략도.
도 6은 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치에 CCTV 모듈이 설치된 상태의 사시개략도.
도 7은 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치에 대한 평면개략도.
도 8은 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치에 대한 정면개략도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 실내 또는 실외 등과 같이 다양한 장소에 설치되어 주변환경을 촬영하도록 설치되는 CCTV(closed-circuit television) 모듈에 구비되어 사고 발생시 정확하게 사고 발생지역을 촬영할 수 있도록 하기 위한 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치이다.

즉, 본 발명은 주기적으로 촬영지역을 변경하거나 설정되는 값에 의하여 촬영지역을 변경할 수 있도록 수직선(Y)을 중심으로 회전하고, 틸팅이 가능한 CCTV 카메라(1a)가 구비된 CCTV 모듈(1)을 사고음(비명, 충돌 등에서 발생하는 음)이 발생할 경우, 사고음의 음원을 추적하고, 음원의 발생지를 촬영할 수 있도록 하기 위한 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치이다.

이러한 본 발명인 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)는 도 2와 같이 매니폴더(10)와, 상기 매니폴더(10)를 중심으로 동일한 각도로 분할 및 동일한 거리에 위치하며, 동일한 수평선(X)상에 위치하는 다수(3~4개)의 음향센서 모듈로 이루어져 평면상의 음원의 방향을 탐지하기 위한 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과, 상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20) 사이에 설치되되, 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 다른 수평선(X')상이 위치하는 음향센서 모듈로 이루어져 음원의 거리를 탐지하기 위한 틸트용 음향센서 모듈(30)과, 상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 틸트용 음향센서 모듈(30)로부터 입력된 음향신호로 음원발생지의 위치를 탐지한 후, 이를 이용하여 CCTV 모듈(1)의 촬영방향을 조작하도록 하는 제어장치(40)를 포함하여 구성되며,

상기와 같이 구성되는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)는 도 3 내지 도 5와 같은 다양한 형태로 설치될 수 있다.

즉, 도 3과 같이 CCTV 모듈(1)은 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)의 매니폴더(10)에 설치될 수 있으며, 도 4 및 도 5와 같이 CCTV 모듈(1)과 이격되어 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)가 설치되되, 도 4와 같이 CCTV 모듈(1)과 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)의 중심은 동일한 수직선(Y)상에 위치하도록 설치될 수 있으며, 또는 도 5와 같이 CCTV 모듈(1)이 위치한 수직선(Y)와 이격된 다른 수직선(Y')상에 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)의 중심이 위치하도록 설치될 수 있다.

이와 같이 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)는 다양한 위치에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 도 3 및 도 4와 같이 CCTV 모듈(1)과 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)의 중심은 동일한 수직선(Y)상에 위치하도록 설치되는 것이 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)가 음원을 추적하여 CCTV 모듈(1)을 제어함에 있어 용이하다.

도 6 내지 도 8을 참조하여 상세하게 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)에 대하여 설명하면,

상기 매니폴더(10)에 CCTV 모듈(1)이 고정설치되거나, 또는 매니폴더(10)가 수직지주빔(3a)과 수평지주빔(3b)으로 이루어진 지주빔(3) 등에 고정설치될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 매니폴더(10)는 설치를 위한 중앙에 형성된 설치용 관통홀(11)과, 등간격으로 배치된 다수의 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와, 틸트용 음향센서 설치대(13)가 구비된다.

상기 관통홀(11)을 중심으로 다수의 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와, 틸트용 음향센서 설치대(13)는 각각 설치되는 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 틸트용 음향센서 모듈(30)이 평면상 동일한 거리(L)에 위치할 수 있도록 구성된다.

상기 다수의 방향탐지용 음향센서 설치대(12)는 도 7과 같이 동일한 각도로 분할(등간격)되며, 도 8과 같이 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23)로 이루어지는 방향탐지용 음향센서 모듈(20)이 동일한 수평선(X)상에 등간격으로 위치할 수 있도록 구성되며,

상기 틸트용 음향센서 설치대(13)는 틸트용 음향센서 모듈(30)이 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 다른 수평선(X')상에 위치할 수 있도록 구성된다.

상기 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와 틸트용 음향센서 설치대(13)는 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23, 31)로 배출되는 음향을 안내할 수 있도록 관(pipe)으로 이루어진다.

또한, 상기 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와 틸트용 음향센서 설치대(13)에는 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23, 31)로 배출되는 음향을 안내하되, 반사음의 발생을 억제할 수 있도록 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23, 31)과 각각 연결된 매칭튜브(14)가 더 구비될 수 있다.

이와 같이 이루어진 매니폴더(10)에 형성된 관통홀(11)을 이용하여 CCTV 모듈(1)이 설치되거나, 또는 CCTV 모듈(1)의 중심에 위치한 수직선(Y) 상에 위치하여 구비되는 고정설치대에 관통홀(11)을 이용하여 매니폴더(10)를 고정설치할 경우, CCTV 모듈(1)은 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치(2)의 중심인 센터(C)에 위치할 수 있다.

상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)은 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23)이 등간격으로 설치되어 이루어지며, 상기 음향센서 모듈은 보통 입력된 음향이 다른 출구를 통하여 배출되는 형태로 이루어져 반사음의 발생을 억제할 수 있도록 이루어진 비반사음 음향센서 모듈로 이루어진다.

보통 방향탐지용 음향센서 모듈(20)은 방향의 탐지함에 있어 3~4개의 음향센서 모듈로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)을 이루는 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23)은 방향탐지용 음향센서 설치대(12)에 설치되어 도 7과 도 8과 같이 매니폴더(10)의 중심인 센터(C)를 중심으로 하여 등간격으로 동일한 거리(L)에 위치하는 한편 동일한 수직선(X)상에 위치한다.

즉, 평면상 상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)이 3개의 음향센서 모듈(21, 22, 23)로 이루어지는 경우 정삼각형으로 배치되며, 4개의 음향센서 모듈로 이루어지는 경우 정사각형으로 배치되게 된다.

상기 틸트용 음향센서 모듈(30)은 방향탐지용 음향센서 모듈(20)을 이루는 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23)과 동일한 음향센서 모듈(31)로 이루어지며, 이 상기 음향센서 모듈(31)은 도 7과 도 8과 같이 매니폴더(10)의 중심인 센터(C)를 중심으로 하여 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23)과 동일한 거리(L)에 위치하는 한편, 다수의 음향센서 모듈(21, 22, 23)이 위치한 수직선(X)과 이격되어 높이차(Δx)를 가지는 다른 수직선(X')상에 위치한다.

상기 제어장치(40)는 주기적으로 촬영지역을 변경하거나 설정되는 값에 의하여 촬영지역을 변경할 수 있도록 조작하여 CCTV 모듈(1)에 구비된 CCTV 카메라(1a)가 수직선(Y)을 중심으로 회전 및 틸팅시키는 한편, 상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 틸트용 음향센서 모듈(30)로부터 입력된 음향신호로 음원발생지의 위치를 탐지한 후, 이를 이용하여 CCTV 모듈(1)의 촬영방향을 조작하도록 하는 구성이다.

다수의 음향센서(혹, 마이크)로부터 입력된 음향신호를 이용하여 방향을 탐지하는 기술은 종래 특허문헌들과 같이 구현되고 있는 기술로써 본 발명에서는 음향센서로부터 입력된 음향신호를 이용하여 방향 및 거리 계산에 대해서는 추가설명하지 않는다.

1 : CCTV 모듈 1a : CCTV 카메라
2 : 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치
10 : 매니폴더 20 : 방향탐지용 음향센서 모듈
30 : 틸트용 음향센서 모듈 21,22,23,31 : 음향센서 모듈
40 : 제어장치

Claims

음향센서를 이용한 음원추적장치에 있어서,
매니폴더(10)와;
상기 매니폴더(10)를 중심으로 동일한 각도로 분할 및 동일한 거리에 위치하며, 동일한 수평선(X)상에 위치하는 3~4개의 음향센서 모듈로 이루어져 평면상의 음원의 방향을 탐지하기 위한 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과;
상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20) 사이에 설치되되, 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 다른 수평선(X')상이 위치하는 음향센서 모듈로 이루어져 음원의 거리를 탐지하기 위한 틸트용 음향센서 모듈(30)과;
상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 틸트용 음향센서 모듈(30)로부터 입력된 음향신호로 음원발생지의 위치를 탐지한 후, 이를 이용하여 CCTV 모듈(1)의 촬영방향을 조작하도록 하는 제어장치(40)를 포함하는 한편,
상기 매니폴더(10)에는 등간격으로 배치된 다수의 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와, 틸트용 음향센서 설치대(13)가 구비되고, 상기 방향탐지용 음향센서 모듈(20)과 틸트용 음향센서 모듈(30)에 사용되는 음향센서 모듈은 유입된 음향이 외부로 배출되도록 이루어진 음향센서 모듈이 사용되며, 상기 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와 틸트용 음향센서 설치대(13)는 음향센서에 배출되는 음향을 안내하여 배출하도록 하는 음향배출 안내관으로 이용됨을 특징으로 하는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치.
제1항에 있어서,
상기 매니폴더(10)와 CCTV 모듈(1)은 동일한 수직선(Y)상에 위치하도록 하여 CCTV 모듈(1)이 방향탐지용 음향센서 모듈(20)의 중심인 센터(C)에 위치함을 특징으로 하는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치.
제1항에 있어서,
상기 매니폴더(10)는 CCTV 모듈(1)이 위치한 수직선(Y)상과 이격된 다른 수직선상(Y')에 위치함을 특징으로 하는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방향탐지용 음향센서 설치대(12)와 틸트용 음향센서 설치대(13)에는 음향센서 모듈을 통과한 음향의 배출을 안내하는 매칭튜브(14)가 더 구비됨을 특징으로 하는 음향센서를 이용한 CCTV용 음원추적장치.
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