KR101471990B1 - 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음원 발생장치와 음향측정장치로부터 얻은 음향신호 사이의 상관관계를 통하여 보안이나 감시하고자 하는 일정 공간의 음압 전달함수를 측정하는 방법과 이러한 전달함수의 측정방법을 이용하여 초기 설정된 음압 전달함수 정보와 변화된 음압 전달함수 정보의 차이를 이용해서 침입 물체의 유무를 판단하는 방법과 시스템을 제안한다. 본 발명은 음향신호를 능동적으로 사용하여 일정공간에서의 물체의 이동이나 침입물체가 발생하였을 때 침입물체가 발생하는 소음이 없다 하더라도 침입물체에 의해서 변화되는 음압 전달함수 변화에 의해서 침입의 여부가 감시된다. 또한, 본 발명은 보안/감시 시스템에서의 기존의 기술이 가지고 있는 미/오작동을 방지하면서 신뢰성을 높이고 저전력/저소음 작동 가능하도록 하는데 본 발명의 목적이 있다. 본 발명은 단독으로 사용되어 경보를 주는데 응용될 수 있으며, 2차 보안 시스템인 보안카메라나 IR센서 등과 상호 보완하여 사용할 수 있다.

Description

음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템 및 방법{Security and intrusion monitoring system and method based on variation detection of sound transfer function}

본 발명은 음원 발생 장치와 음향 측정 장치로부터 얻은 신호 사이의 상관관계를 통하여 일정공간의 음압을 측정하고, 초기 설정된 음압 분포와 침입에 의해 변화된 음압 분포의 차이를 이용하여 일정 공간에서의 침입 유무를 판단하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.

보안/감시 시스템은 오랜 연구가 되어왔던 분야로 종래의 보안 감시 기술로는 보안카메라 방식, IR 방식, 초음파 방식, 음향측정 방식 등이 있다.

미국 등록 특허 4,003,045(Intrusion detection systems with turbulence discrimination, Stockdale, Roy Huntington NY US)에는 초음파 방식을 적용한 방법이 개시된다. 아무런 침입이 없을 때는 초음파의 파형의 위/아래가 같은 양으로 존재하다가 침입이 발생하면 파형의 왜곡(Turbulence)이 발생하는데, 이러한 왜곡된 파형을 디지털 처리를 하여 적분을 하면, 왜곡 파형의 정도에 따라서 침입의 여부를 판단할 수 있다.

상기 방법은 원리가 간단하고 초음파 트랜스듀서를 사용하여 초음파를 전송하고 다시 받아서 처리하는 방식이므로 구현이 간단하다. 그러나, 상기 방법은 감시공간에서 장애물이 없어야 한다는 제약이 있다. 이는, 보안 공간에서 기존에 있던 물체나 조건에 의해서 초음파 파형이 왜곡된 상황으로 시작되는 경우 침입의 여부에 관계없이 침입신호를 발생시키는 오류가 발생하기 때문이다.

다른 방법으로, 한국 공개 특허 제 2006-0128558호(자동차용 초음파식 침입 검출 경보 시스템 및 방법)는 상기 첫 번째 특허와 매우 유사하나 그 응용이 자동차 내부로 한정되어 있다. 이 방법은 초음파를 디지털 변조하고 잔향이나 외부로부터의 노이즈에 의한 오검출을 감소시키고, 검출 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 자동차용 초음파식 침입 검출 경보 시스템 및 방법을 제안하고 있으며 초기 설정단계에서 데이터의 누적량을 통하여 초기화 설정을 하는 기술을 추가하였다.

그러나 상기 방법의 단점은 초음파가 직진성이 높아 보안 공간을 자동차 외의 넓은 공간으로 확장시킬 경우 사각지대가 발생한다는 점이다. 또한, 보안공간에서 초음파 발생기와 기존에 있던 물체 사이의 초음파의 누락에 의한 침입은 감지하나, 기존물체 뒤로의 침입은 감지하지 못하는 단점이 있다. 즉, 장애물이 있는 공간에서의 보안감시가 어려워진다. 또한 감시공간의 고유한 특성인 전달함수를 측정하는 것이 아니라, 초기 설정대비 변화를 보는 것이므로 외란에 의한 영향을 극복하기가 어려워진다.

또 다른 방법으로, 한국 공개 특허 제 2002-0056986호(환경음향을 이용한 보안 장치 및 방법)는 감시할 소정 장소의 환경에 따라 발생하는 환경음향을 이용하여 그 감시 장소에 이상이 발생하는지의 여부를 감시하는 방법을 개시한다. 즉, 감시할 소정 장소에 마이크를 설치하여 음향신호로부터 특징 추출부가 소정의 특징을 추출하며, 그 추출한 특징을 이상 발생 판단부가 메모리에 저장되어 있는 환경음향 기준모델과 비교하여 소정의 장소에 이상 발생 여부를 판단하고, 이상 발생이 판단될 경우에 경보 출력부가 경보 신호를 발생하여 감시자에게 경보 하는 방식이다.

이러한 방법의 단점은 초기 설정할 당시의 상황이 매우 조용한 상황에서는 오작동할 확률이 높아지며, 일정한 형태의 음향상태에 대한 학습을 하므로 학습 되어 초기 설정을 한 후 주변의 소음에 의해서 매우 민감한 작동을 하게 되어 침입상태가 아닌 주변소음이 발생시에 오작동 정도가 크다. 또한 침입자나 침입 물체가 매우 조용한 상태로 침입시에는 환경음향의 변화가 없으므로 침입시에도 미작동하게 되는 단점이 존재한다.

마지막 종래 기술로, 한국 공개 특허 제 2009-0123752호(음장 변화 측정을 통한 저전력 보안/감시시스템)는 초기 설정된 음장과 침입에 의한 음장의 차이를 이용해서 일정공간에서의 침입 유무를 판단하는 방법을 개시한다.

상기와 같은 방법의 단점은 단순히 음장의 차이를 통해서 침입을 판단할 경우, 측정시 외부로부터의 소음공해가 있어 실재 구현시 어려움이 존재한다. 그리고 외부로부터의 소리나, 노이즈가 유입될 경우 감시 공간의 전달함수를 산출할 때 발생하는 오류에 대한 해결 방법이 없다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 보안/감시 시스템 기술이 가지고 있는 미/오작동을 방지하면서 신뢰성을 높이고 24시간 작동에 있어서의 저전력 작동이 가능하도록 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 종래의 보안/감시방법인 보안카메라 방식에서의 24시간 작동할 때 발생하는 전력소모, 야간 시에 조명 필요성 등의 문제점을 극복하고, IR 방식에서의 IR 차단복이나 차단장치를 통한 침입시 보안/감시의 미작동 문제에 의한 단점을 극복하고, 초음파 방식에서의 공기층으로의 음파전달 효율성이 낮은데 따른 전력문제 및 고직진성에 의한 스캔 방식 적용의 어려움 등을 극복하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 음장 변화를 인식하여 보안/감지를 제공하는 시스템에서 다루지 못했던, 신뢰성 높고 주변으로의 소음피해를 줄일 수 있는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따른 시스템은, 일정한 감시 공간 내에서 일정한 주파수 대역을 가지는 가청 주파수대의 음파를 출력시키는 음원 발생 장치; 및 상기 음원 발생 장치로부터 출력되는 음파를 수신하여, 상기 감시 공간의 고유한 특성 값인 음압 전달 함수를 산출하는 음향 측정 장치;를 포함하되, 상기 음향 측정 장치는, 초기 설정 모드에서 측정된 음압 전달 함수와 감시 모드에서 측정된 음압 전달 함수를 비교하여 침입 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 측면에 따른 방법은, 일정한 감시 공간 내에 설치된 음원 발생장치에서 일정한 주파수 대역을 가지는 가청 주파수대의 음파를 출력시키는 단계; 상기 음원 발생 장치로부터 출력되는 음파를 음향 측정 장치에서 수신하는 단계; 상기 음원 측정 장치에서 상기 수신된 음파로부터 상기 감시 공간의 고유한 특성 값인 음압 전달 함수를 산출하는 단계; 및 상기 음원 측정 장치에서 초기 설정 모드에서 측정된 음압 전달 함수와 감시 모드에서 측정된 음압 전달 함수를 비교하여 침입 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.

본 발명은, 기존의 보안/감시방법인 보안카메라 방식에서의 24시간 작동시 발생되는 전력소모, 야간에서의 조명 필요성 등의 문제점을 극복하고, IR 방식에서의 IR 차단복이나 차단장치를 통한 침입시 보안/감시의 미작동 문제에 의한 단점을 극복하고, 초음파 방식에서의 공기층으로의 음파전달 효율성이 낮은데 따른 전력문제 및 고직진성에 의한 스캔 방식 적용의 어려움 등을 극복하면서 감시공간의 음압 전달함수 측정원리에 의해서 24시간 작동을 한다 하더라도 저전력으로 작동할 수 있어서 실재 구현 가능성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 조명 없이도 침입 여부를 판단할 수 있고, 침입물체가 발생하는 소음이 없다 하더라도 침입물체에 의해서 변화되는 공간 음압 전달함수 변화에 의해서 침입의 여부가 감시되므로 감시의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 음원으로부터 가청 주파수대의 소리 발생으로 보안공간 주변에로의 소음공해를 발생할 수 있는 점을 감안하여 변화를 감지할 수 있는 최저 레벨로 구현하고, 음원 발생장치에서 발생되는 신호는 핑크 노이즈나 화이트 노이즈 혹은 일정 주파수 대역을 갖는 싸인파 또는 멜로디 형태의 신호를 사용함으로써 주변으로의 소음 공해를 줄이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주변의 소음으로 인해 오작동을 일으킬 수 있는 상황에 대비해, 잡음대비 신호의 강도가 크도록 음원에서의 크기를 단계별로 조절하는 방법을 통해 감시의 신뢰도를 높이는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 음압 변화 측정을 통한 보안 감시 시스템의 구성도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 침입 전 후의 보안 공간에서의 음압 분포 및 그 전달함수를 나타낸 도면,
도 3a 는 본 발명의 일실시예에 따른 침입 전 후의 음압 분포 해석 결과를 나타낸 도면,
도 3b 는 본 발명의 일실시예에 따른 침입 후 하단 경계에서의 음압이 상쇄/간섭에 의해서 흔들리는 결과를 나타낸 도면,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 음원 기준 장애물 뒤 침입물체에 의한 음압 분포 변화를 나타낸 도면,
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 음원의 입력크기에 따른 전달함수의 노이즈 레벨(noise level) 측정을 나타낸 도면,
도 6a 는 화이트 노이즈(white noise)와 임의의 멜로디에 대한 주파수 성분을 나타낸 도면,
도 6b 는 본 발명의 일실시예에 따른 각 음원에 대한 초기/침입 상태에서의 전달함수 변화를 나타낸 도면이다.

본 발명은 일정공간에서의 물체의 이동이나 침입물체가 발생하였을 때 침입물체가 발생하는 소음이 없다 하더라도 침입물체에 의해서 변화되는 음장 변화에 의해서 침입의 여부를 감시할 수 있는 방법을 제안한다.

이때, 본 발명은 음장 변화에 의한 침입의 여부를 판단하는 방법에 있어서 음장의 대표적인 물리적 값인 음압을 사용하여 음장 변화에 따른 침입 감지에 대한 구현 방법을 제안하고, 음압의 보강/상쇄 간섭에 따른 현상을 바탕으로 침입 전과 후에서의 음압 차이를 얻은 후 그 차이 값의 절대값을 취하여 침입을 판단하는 방법을 제안한다.

또한, 본 발명은 음원으로부터 가청 주파수대의 소리 발생으로 인해 보안공간 주변에로의 소음공해를 유발할 수 있는 점을 감안하여 발생시키는 음향 신호에 대해 변화를 감지할 수 있는 최저 레벨로 구현하고, 음원 발생장치에서 발생하는 신호를 핑크 노이즈나 화이트 노이즈 혹은 일정 주파수대역을 갖는 싸인파로 구현하거나, 필요에 따라서 듣기 좋은 멜로디 형태의 신호를 사용하여 주변으로의 소음 공해를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에서는 주변의 소음으로 인해 오작동을 일으킬 수 있는 상황에 대비해, 잡음대비 신호의 강도가 크도록 음원에서의 크기를 단계별로 조절하는 방법을 통해 신뢰도가 높은 침입 보안 시스템 기술을 구현한다.

한편, 본 발명에서 사용하는 음원으로는 일반 공간에서 전달효율이 높은 가청주파수대(20~20,000Hz)의 음파영역의 신호를 이용하며 여러 개의 주파수를 연속 및 동시에 사용하므로 소모전력을 최소화하고 신뢰도를 높일 수 있으므로 1차 보안 감시 시스템에 활용도가 높다.

임의의 공간에서 음원 발생장치로부터 발생되는 음압은 물체를 만나면 회절, 반사/흡수가 일어나 공간 내에서 복잡한 분포를 가지게 된다. 이러한 분포를 주파수 영역에서 살펴보면 결국 그 공간에서의 음압을 전달하는 전달함수에 해당하게 되며 전달함수는 감시공간의 고유한 특성이므로 변화가 없는 공간에서는 같은 값이 유지된다. 하지만, 임의의 공간 안에 어떤 물체가 들어오게 되면 공간의 특성이 달라져 음압 분포가 달라지며 결국 그 공간의 전달함수는 변하게 된다. 본 발명에서는 이러한 변화되는 정도의 차이를 이용하여 침입의 여부를 판단하고, 본 발명의 실시예에 따라 이를 구현함에 있어서 보다 효과적인 세부 기술들을 제안한다.

한편, 침입 물체에 대해서 음압 분포가 변화하는 양상은 음압의 상호 간섭에 의해서 나타나며 상호 간섭에 의해서 음압이 침입 전 상태보다 작아질 수도 있겠지만, 경우에 따라서는 보강간섭에 의해서 음압이 더 커질 수도 있는 두 가지 양상이 모두 존재한다. 따라서 침입 전과 후에서의 음압 차이를 얻은 후 그 차이 값의 절대값을 취하여 판단하여야 정확한 판단이 이루어질 수 있다.

또한, 실제 실시 예에서는 음원으로부터 가청 주파수대의 소리가 발생하므로 보안공간 주변에로의 소음공해를 발생할 수 있는 점을 감안하여 변화를 감지할 수 있는 최저 레벨로 구현하는 것이 바람직하다. 또한 음원 발생장치에서 발생되는 신호는 핑크 노이즈나 화이트 노이즈 혹은 일정 주파수대역을 갖는 싸인파가 바람직하겠지만, 필요에 따라서 듣기 좋은 멜로디 형태의 신호를 사용한다면 주변에로의 소음피해를 줄일 수 있다.

그러나, 이와 같이 최저 레벨로 작동할 경우 주변의 소음으로 인해 오작동을 일으킬 수 있는 상황들이 존재할 수 있는데, 이러한 경우에는 잡음대비 신호(S/N)의 강도가 크도록 음원에서의 크기를 단계별로 조절하여 오작동을 막는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.

도 1은 본 발명에 따른 음압 변화 측정을 통한 보안 감시 절차를 나타내는 순서도이다. 보안 시스템은 초기 설정 모드, 음압 변화 감시 모드, 2차 보안 시스템과의 연동으로 구성되며, 음압 변화 감시 모드는 저전력/저소음 감시 모드와 고신뢰 음압 변화 감시 모드로 구성된다.

보안 감시가 시작되면, 초기에 보안/감시 공간에서 먼저 공간의 전달함수를 측정하여 기준 전달함수 정보로 저장을 한다(S102). 초기 보안 모드 설정이 끝나면 감시 모드로 돌입을 하는데, 상기 감시 모드는 저전력/저소음 모드로서 음원에서 발생되는 음압의 크기를 침입 감지가 가능한 최소의 크기로 설정한다(S106).

침입이 발생하거나 혹은 외부로부터의 노이즈에 의해서 침입이 의심되는 상황에 이르면(S106) 저전력/저소음 모드에서 고신뢰 모드로 전환되어 다시 감시를 하게 된다(S108). 이때에는 음원에서 발생되는 음압의 크기를 단계별로 증가하게 되며 최대 음압 모드까지 측정을 할 수 있다.

한편, 공간의 전달함수의 특성상 이와 같이 음원의 크기가 커진다 하더라도 입력신호 대비 출력신호의 비율은 침입이 발생하지 않는 한 동일하므로 초기 설정된 값과의 비교를 통해서 단순 외부로부터의 노이즈인지, 확실한 침입인지를 판별할 수 있게 된다. 고신뢰 감시 모드에서 침입이 확실시되면(S110) 바로 알람을 알리거나 감시 카메라 등 2차 보안 시스템과의 연동으로 진행(S112, S114)을 하게 된다. 2차 보안 시스템과의 연동은 필요에 따라 설치되며 음압 변화 감지로 충분한 경우에 대해서는 단독으로도 사용이 가능하다.

도 2는 초기 공간의 음압 전달 함수에 대해서 침입에 의해서 변화된 보안공간의 음압 전달 함수를 표시한 것으로 본 발명에서는 각 전달 함수 H(s), H'(s)에 대해서 표현할 때는 일반 전달함수를 구하는 방식을 따르는데, 초기 음압 전달함수에 대해 Amp=20log(H(s)), Ph=ang(H(s))를 구하게 되고, 변화된 공간에 대한 음악 전달함수로 Amp'=20log(H'(s)), Ph'=ang(H'(s))를 구하게 된다.

본 발명에서는 종래의 단순히 음압의 비율이나 차이를 구하는 방법과 달리 전달함수를 측정하여 침입을 감지한다. 즉, 종래에는 Abs(Amp-Amp') = 20log(Pout/P'out) 만을 이용하므로 감시공간의 고유한 특성을 이용하기보다는 입력대비 출력의 비율만으로 판단했다. 그러나 본 발명에서는 전달함수의 크기 비율인 abs(Amp-Amp')을 이용하여 변화된 차이에 대해서 평가하게 된다. 보다 구체적인 계산 방법을 설명하면 다음과 같다.

Abs(Amp-Amp') = 20log(H)-20log(H')

= 20log(Pout/Vin)-20log(P'out/V'in)

= 20log(Pout/P'out×V'in/Vin)

이때, P와 V는 RMS(Root mean square)값이다.

상기 식에서 보면, 전달함수는 입력 신호(일반적으로 전압)의 크기에 비례하여 출력신호(일반적으로 음압)가 함께 커지므로 침입이 존재하지 않을 때는 동일하나, 침입이 존재하면 달라진다.

수학적으로는 로그값의 차가 되지만 의미적으로는 침입 전후의 음압 비율의 로그값이 되며 주파수별로 음압 비율의 로그값은 +/-로 변동하게 된다. 이 변동 값에 대해서 절대값을 취하면 침입 물체에 의해서 음압이 커지거나 감소하는 모든 경우에 대해서 일정 크기의 변화율을 기준으로 침입을 판단할 수 있게 된다.

도 3a 및 도 3b는 침입 전 가구 등과 같은 장애물이 있는 상태에서, 1kHz와 5kHz에서의 음압 분포에 대한 수치해석결과에 대한 도면이다. 하단의 침입 후에 음압 분포는 좀더 복잡하게 변화하는데, 그 양상은 기존의 물체에 의해서 분포된 음압이 침입에 의해서 상쇄/보강 간섭이 일어나는 현상으로 나타난다. 이러한 보강/상쇄 간섭에 의한 음압 차이에 대해서 그 값을 상술한 바와 같이 절대적인 값으로 처리하여 비교하게 된다.

도 4는 장애물을 이용하여 침입물체가 후면에서 숨어 있는 경우에 장애물이 있더라도 침입물체에 의해 음압 분포의 차이가 발생하는 현상을 수치해석적으로 얻은 결과를 보여주는 도면으로, 본 발명에서는 주파수의 회절/반사/흡수에 의해서 장애물이 있는 경우라도 침입 물체가 감지될 수 있는 것을 보여준다.

도 5는 음원의 음압 크기에 따른 측정시 전달함수의 노이즈 레벨을 실험적으로 구한 그래프로서 최대 음압 크기 V0에 대해서 1/8, 1/4, 1/2로 입력크기를 키우면 노이즈 레벨이 점점 작아지는 것을 알 수 있다. 즉, 음원의 음압 크기가 커지면 S/N비율이 커지므로 고신뢰 모드가 가능함을 보여준다. 하지만, 이때 입력신호 대비 출력신호의 비율로 정의되는 공간의 전달함수는 음원의 음압 크기가 커진다 하더라도 침입이 발생하지 않는 한 동일한 전달함수가 되므로 초기 모드와의 비교를 통한 침입 여부 판단에 오류가 발생하지는 않는다.

도 6a 및 도 6b는 다양한 음원에 대한 전달함수 변화를 도식적으로 보여준 도면으로, 도 6a에 도시된 바와 같이 음원으로는 핑크노이즈, 화이트 노이즈, Sinesweep 등이 사용될 수 있지만, 저소음을 위해서나 보안 공간의 특성을 고려하여 임의의 멜로디를 사용할 수도 있다. 이때, 멜로디는 시간축으로 볼 때는 듣기 좋은 음악이 될 수 있으며 이를 주파수 영역으로 보면 몇 개의 주파수 성분으로 구성되어 있는 것으로 표현된다. 그러므로, 침입을 판단함에 있어서 멜로디를 사용하는 경우는 모든 주파수가 아닌 몇 가지의 주파수 성분만으로도 판단을 하는 것으로 보안 시스템 적용이 가능하다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

Claims (12)

1. 일정한 감시 공간 내에서 일정한 주파수 대역을 가지는 가청 주파수대의 음파를 출력시키는 음원 발생 장치; 및
   상기 음원 발생 장치로부터 출력되는 음파를 수신하여, 상기 감시 공간의 고유한 특성 값인 음압 전달 함수를 산출하는 음향 측정 장치;를 포함하되,
   상기 음원 발생 장치는, 상기 감시 모드의 저전력 모드에서 상기 출력되는 음파의 전압 레벨을 상기 음압 전달 함수의 변화를 감지할 수 있는 최저레벨로 설정하여 출력하고 상기 감시 모드의 저전력 모드에서 상기 음압 전달 함수의 비교에 의해 침입이 의심되는 상황으로 판단될 경우, 고신뢰 모드로 전환하여, 상기 음파의 전압 레벨을 단계적으로 증가시켜 음파를 출력시키는 것을 특징으로 하며,
   상기 음향 측정 장치는, 초기 설정 모드에서 측정된 음압 전달 함수와 감시 모드에서 측정된 음압 전달 함수를 비교하여 침입 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 음압 전달함수는,
   상기 감시 공간의 고유한 음향 전달 특성으로 이를 얻기 위해 입력 전압 신호에 대한 출력 음압 신호를 복소수나 혹은 크기 비율과 위상차를 이용하여 표현하는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 음원 발생 장치는,
   상기 음파를 음악 또는 멜로디 형태로 구현하여 출력시키는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 음원 발생 장치는,
   상기 음파를 감시 공간에서의 장애물이나 침입물에 의한 회절 현상이 큰 저주파 영역의 음파 및 반사 현상이 큰 고주파 영역의 음파를 조합하여 출력시키는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 시스템.
   
5. 일정한 감시 공간 내에 설치된 음원 발생장치에서 일정한 주파수 대역을 가지는 가청 주파수대의 음파를 출력시키는 단계;
   상기 음원 발생 장치로부터 출력되는 음파를 음향 측정 장치에서 수신하는 단계;
   상기 음원 측정 장치에서 상기 수신된 음파로부터 상기 감시 공간의 고유한 특성 값인 음압 전달 함수를 산출하는 단계; 및
   상기 음원 측정 장치에서 초기 설정 모드에서 측정된 음압 전달 함수와 감시 모드에서 측정된 음압 전달 함수를 비교하여 침입 여부를 판단하는 단계;를 포함하되
   상기 음파를 출력시키는 단계는, 상기 감시 모드의 저전력 모드에서 상기 출력되는 음파의 전압 레벨을 상기 음압 전달 함수의 변화를 감지할 수 있는 최저레벨로 설정하여 출력하는 것을 특징으로 하고 상기 감시 모드의 저전력 모드에서 상기 음압 전달 함수의 비교에 의해 침입이 의심되는 상황으로 판단될 경우, 고신뢰 모드로 전환하여, 상기 음파의 전압 레벨을 단계적으로 증가시켜 음파를 출력시키는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 음압 전달함수는,
   상기 감시 공간의 고유한 음향 전달 특성으로 이를 얻기 위해 입력 전압 신호에 대한 출력 음압 신호를 복소수나 혹은 크기 비율과 위상차를 이용하여 표현하는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 방법.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 음파를 출력시키는 단계는,
   상기 음파를 음악 또는 멜로디 형태로 구현하여 출력시키는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 방법.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 음파를 출력시키는 단계는,
   상기 음파를 감시 공간에서의 장애물이나 침입물에 의한 회절 현상이 큰 저주파 영역의 음파 및 반사 현상이 큰 고주파 영역의 음파를 조합하여 출력시키는 것을 특징으로 하는 음향 전달 특성 변화 측정을 통한 저전력 보안 감시 방법.
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