KR101498188B1 - 수음장치 및 이를 이용한 보안시스템 - Google Patents

수음장치 및 이를 이용한 보안시스템 Download PDF

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KR101498188B1 KR20130162622A KR20130162622A KR101498188B1 KR 101498188 B1 KR101498188 B1 KR 101498188B1 KR 20130162622 A KR20130162622 A KR 20130162622A KR 20130162622 A KR20130162622 A KR 20130162622A KR 101498188 B1 KR101498188 B1 KR 101498188B1
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이종설
임태범
장세진
신사임
장달원
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전자부품연구원
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Abstract

본 발명은 지면에서 발생되는 소리를 이용하여, 사건이 발생한 위치를 촬영하는 수음장치 및 이를 이용한 보안시스템에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 수음장치가 외부에 노출되지 않고, 정확한 소리정보를 수집할 수 있는 수음장치를 이용하여 소리정보를 수집하고, 수신되는 소리정보를 이용하여 위치를 촬영할 수 있는 수음장치 및 이를 이용한 보안시스템을 제공하는 데 있다. 본 발명에 따른 수음장치는 지면 내부에 설치되어, 지면의 소리정보를 수집하는 마이크로폰, 마이크로폰으로부터 수집되는 소리정보를 전달받아 외부로 전송하는 송신부, 마이크로폰과 송신부에 전원을 공급하는 전원공급부, 전원공급부에 에너지를 공급하는 발전부를 포함한다.

Description

수음장치 및 이를 이용한 보안시스템{Sound pick up device and securing system using the same}
본 발명은 보안시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지면에 설치되어 소리 정보를 수집하는 수음장치 및 이를 이용한 보안시스템에 관한 것이다.
소리정보는 의사 전달, 위험 및 위급한 상황 등의 발생을 알리는 매체 수단으로 사용되고 있다. 소리정보는 발생방향과 세기, 주파수의 높낮이, 발생한 환경의 주변여건 등을 종합 분석하여 그 정보의 정확한 내용을 확인할 수 있다. 이러한소리정보 중에서도 소리정보의 발생방향을 추적하는 것이 정보의 내용에 대처하기 위한 가장 중요한 요소 중 하나이다.
최근에는 소리정보의 위치를 추적하여 사고현장이나 관련 문제가 있는 현장을 바라보게 하는 지능형 CCTV(Closed circuit television)가 개발되고 있다. 또한 소리를 이용하여 현재의 상황을 파악할 수 있도록 소리정보를 분석하여 실시간으로 사고발생여부를 확인하고, 소리정보에 포함되는 관련 인물들을 파악하고, 소리정보에 포함된 목소리를 분석하여 사람의 감정상태 등을 알 수 있는 AED(Acoustic event detection)와 같은 연구가 진행되고 있다.
이와 같이 소리정보를 수집하기 위해서는 신호등 또는 가로등과 같은 외부에 구비되는 구조물에 수음장치를 설치하여 소리정보를 수집할 수 있다.
외부에 설치되는 수음장치는 지면에서 발생하는 소리정보를 수집하기 위하여 고음질의 마이크로폰을 사용하기 때문에 부피가 크고, 외부에 노출되어 고가의 장비인 수음장치가 고장이날 수 있고, 쉽게 부식되거나 도난의 우려가 있는 문제점이 있었다. 수음장치의 삽입되어 소리정보를 수집하는 마이크로폰은 모바일 기기들이 발전하면서 크기는 충분히 소형화 되었지만, 수음 성능을 높이기 위해서 고가의 대형 마이크로폰을 사용할 수 밖에 없었다.
이와 같이 모바일 기기 등에 설치되는 부피가 작은 마이크로폰을 이용한 수음장치가 존재하지만, 성능이 떨어지기 때문에 높은 위치에 설치할 경우 수음에 어려움이 있었다.
한국 등록특허공보 제0911870호(2009.08.05.)
따라서 본 발명의 목적은 수음장치가 외부에 노출되지 않고, 정확한 소리정보를 수집하고, 수집되는 소리정보를 이용하여 사건이 발생되는 위치를 촬영할 수 있는 수음장치 및 이를 이용한 보안시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 수음장치는 지면 내부에 설치되어, 근방의 소리정보를 수집하는 마이크로폰, 상기 마이크로폰으로부터 수집되는 상기 소리정보를 전달받아 외부로 전송하는 송신부, 상기 상기 마이크로폰과 상기 송신부에 공급하기 위한 에너지를 발전하는 발전부, 상기 발전부로부터 에너지를 공급받아 상기 마이크로폰과 상기 송신부에 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 마이크로폰, 상기 송신부, 상기 발전부 또는 상기 전원공급부를 보호하는 케이스를 포함한다.
본 발명에 따른 수음장치에 있어서, 상기 케이스는 지면에 설치되는 보도블럭이나 조명장치로 활용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수음장치에 있어서, 상기 송신부는 근거리 무선 통신 방식을 사용하여 상기 소리정보를 외부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수음장치에 있어서, 상기 발전부는 태양광발전 또는 전자유도형진동발전에 의해 에너지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템은 상기 수음장치, 상기 복수의 수음장치로부터 소리정보를 전달받아 사건의 발생 여부와, 상기 사건이 발생한 위치정보를 파단하는 분석부, 상기 분석부로부터 상기 위치정보를 전달받아 상기 사건이 발생한 위치를 촬영하는 촬영부를 포함한다.
본 발명에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템에 있어서, 상기 위치정보는 복수의 수음장치의 위치와, 각 수음장치로부터 수신한 소리의 강도를 이용하여 삼각측량법을 이용하여 위치를 파악하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템에 있어서, 상기 분석부는 상기 소리정보의 레벨을 통해 사건의 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템에 있어서, 상기 분석부는 상기 수음장치로부터 상기 소리정보를 실시간으로 FFT(Fast Fourier Transform)신호로 변환하고, 상기 소리정보에 대한 주파수 패턴을 분석하여 패턴이 급격히 변하는 소리정보를 가지는 수음장치의 주변에서 사건이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수음장치를 이용한 보안시스템.
본 발명에 따른 수음장치는 마이크로폰을 지면 내부에 설치하여, 근방에서 발생하는 소리를 가까운 거리에서 수집하여 고가의 장비를 사용하지 않아도 정확한 소리정보를 수집할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 수음장치는 마이크로폰을 지면 내부에 설치하여, 부식,파손이나 도난을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 수음장치는 지면 내부에 설치하여, 보도블럭이나 조명장치에 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수음장치의 구성을 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)를 이용한 보안시스템(200)을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템을 모식적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수음장치를 이용한 보안시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)를 이용한 보안시스템(200)은 수음장치(100), 분석부(50) 및 촬영부(60)를 포함한다.
수음장치(100)는 지면 내부에 설치되어, 근방에서 발생하는 소리정보를 수집할 수 있다. 소리정보는 수음장치(100) 근방에서 발생하는 보행자의 소리, 자동차 소리 등 실외에서 발생하는 다양한 소리정보를 포함할 수 있다.
수음장치(100)는 소리정보를 수집하여 무선통신을 통해 후술할 분석부(50)로 전달할 수 있다. 수음장치(100)는 지면 내부에 설치되기 때문에 지면에서 발생하는 소리를 가까운 거리에서 수집하여 고가의 장비를 사용하지 않아도 정확한 소리정보를 수집할 수 있다.
분석부(50)는 지면에 설치되는 복수의 수음장치(100)로부터 소리정보를 전달받아 사건의 발생 여부와, 사건이 발생한 위치정보를 판단할 수 있다. 즉 분석부(50)는 가로등 또는 신호등 등과 같이 외부에 설치되어 촬영부(60)에 무선통신을 통해 위치정보를 전달할 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 분석부(50)는 촬영부(60)의 근처에 설치되어 유선을 통해 위치정보를 촬영부(60)에 전달할 수 있다.
분석부(50)는 수신부(51), 저장부(52), 판단부(53) 및 위치추적부(54)를 포함할 수 있다.
수신부(51)는 무선통신을 통해 복수의 수음장치(100)로부터 송신되는 소리정보를 수신할 수 있다. 수신부(51)의 통신 방법으로는 WIFI(Wireless Fideltyu), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등을 포함하는 근거리 통신방식이 사용될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 수신부(51)는 유선으로 소리정보를 수신할 수도 있다. 수신부(51)로부터 전달받은 소리정보는 저장부(52)에 저장될 수 있다.
저장부(52)는 수음장치(100)로부터 수집된 복수의 수음장치(100)의 소리정보를 수신부(51)를 통해 수신받아 저장할 수 있다. 예컨데 저장부(52)는 각각의 수음장치(100)에 대한 소리정보를 날짜와 시간별로 저장할 수 있다. 이에 따라 저장부(52)에 저장되어 있는 소리정보는 CCTV나 다른 보안 매체를 통해 판단된 사건의 날짜와 시간 등을 토대로 사건 발생당시의 소리를 추출하여 사건의 자료로 사용될 수 있다.
또한 저장부(52)는 후술할 위치 추적부(54)가 사건이 발생한 위치를 추적하기 위한 위치추적정보를 저장할 수 있다. 예컨데 위치추적정보는 수음장치(100)간의 거리나 방향 등을 포함할 수 있다. 즉 저장부(52)는 위치추적 방식에 따라 위치추적에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
판단부(53)는 실시간으로 수신부(51)로부터 복수의 수음장치(100)에 대한 소리정보를 전달받아 사건의 발생 여부를 판단할 수 있다. 예컨데, 판단부(53)는 수신부(51)로부터 전달받은 소리정보를 실시간으로 FFT(Fast Fourier Transform)신호로 변환하고, 소리정보에 대한 주파수 패턴을 분석하여 패턴이 급격히 변하는 소리정보를 가지는 수음장치(100)의 주변에서 사건이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
위치 추적부(54)는 판단부(53)로부터 사건이 발생한 것으로 판단되는 두개 이상의 수음장치(100)의 소리를 통해 사건이 발생한 위치를 추적할 수 있다. 예컨데 위치 추적부(54)는 삼각측량법을 이용하여 사건이 발생한 위치를 추적할 수 있다. 즉 위치 추적부(54)는 사건이 발생한 위치의 두개 이상의 수음장치(100)간의 거리를 저장부(52)로부터 전달받고, 전달받은 두개 이상의 수음장치(100)간의 거리와 각 수음장치(100)로부터 수신한 소리의 강도를 토대로 삼각측량법을 이용하여 사건이 발생한 위치정보를 생성하여 촬영부(60)로 전달할 수 있다. 여기서 위치정보는 사건이 발생한 지점의 좌표가 될 수 있다.
촬영부(60)는 위치 추적부(54)로부터 전달받은 위치정보를 통해 사건이 발생한 위치로 방향을 조절하여 사건이 발생한 위치를 촬영할 수 있다. 촬영부(60)로는 방향조절이 가능하고 영상을 촬영할 수 있는 촬영장치가 될 수 있다. 예컨데 촬영부(60)는 기존에 설치되어 있는 CCTV에 방향 조절 장치를 부가하여 설치할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수음장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)는 마이크로폰(10), 송신부(20), 발전부(40), 전원공급부(30) 및 케이스(70)를 포함한다.
마이크로폰(10)은 지면의 내부에 설치되어, 지면의 소리정보를 수집할 수 있다. 즉 마이크로폰(10)은 후술할 케이스(70) 내부에 삽입되어, 외부에 노출되지 않고 소리정보를 수집할 수 있다.
이와 같이 마이크로폰(10)은 지면내부에 설치되기 때문에 지면에서 발생하는 소리를 가까운 거리에서 수집하여 고가의 장비를 사용하지 않아도 정확한 소리정보를 수집할 수 있다. 예컨데 마이크로폰(10)으로는 핸드폰 등의 소형기기에 삽입되는 저품질의 소리정보를 수집할 수 있는 마이크로폰(10)이 사용될 수 있다.
송신부(20)는 마이크로폰(10)으로부터 소리정보를 실시간으로 전달받을 수 있도록 마이크로폰(10)의 근처에 설치되어 유선으로 연결될 수 있다. 즉 송신부(20)는 마이크로폰(10)으로부터 수집되는 소리정보를 실시간으로 외부로 전달할 수 있다.
송신부(20)의 통신 방법으로는 WIFI(Wireless Fideltyu), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등을 포함하는 근거리 통신방식이 사용될 수 있다.하지만 이에 한정된 것은 아니고, 송신부(20)는 유선으로 소리정보를 전달할 수도 있다. 즉 송신부(20)는 상술한 보안시스템(도 1의 200)의 분석부(도 1의 50)와 같이 소리정보를 분석하여 사건이 발생한 위치를 파악할 수 있는 장치로 소리정보를 전달할 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)는 소리정보를 분석하여 사건 여부를 판단하고, 그 소리정보를 통해 관련된 인물들을 파악하고, 소리정보에 포함된 목소리를 분석하여 감정상태 등을 알아낼 수 있는 AED(Acoustic event detection)등에 사용될 수 있다.
발전부(40)는 마이크로폰(10)과 송신부(20)에 공급하기 위한 에너지를 발전할 수 있다. 즉 발전부(40)는 마이크로폰(10)과 송신부(20)에 공급하기 위하여 에너지를 생성하는 발전장치가 될 수 있다.
발전부(40)로는 전자유도형진동발전과 같은 친환경 발전장치가 사용될 수 있다. 전자유도형진동발전은 압전소자(壓電素子, Piezoelectric element)를 이용한 발전방법이다. 압전소자는 진동이나 압력 등의 외력이 가해지면 일그러짐(전기분극電氣分極)이 발생하여 전압을 발생시키고(압전효과), 역으로 전압을 가하면 신축하는(역압전 효과) 소자를 말한다.
진동력 발전은 압전소자가 지니는 압전효과를 이용하여 외력을 전기로 변환시킨다. 이와 같이 발전부(40)는 친환경 발전장치를 사용하여 많은 곳에 설치되는 수음장치(100)에 최소한의 전력을 소비하여 전원을 공급할 수 있다.
발전부(40)는 전자유도형진동발전과 같은 수음장치(100) 내부에서 에너지를 발전할 수 있지만 이에 한정된 것은 아니고, 태양광 발전과 같이 외부에서 에너지를 발전하여 후술할 전원공급부(30)로 에너지를 공급할 수 있다.
전원공급부(30)는 발전부(40)로부터 전원을 인가받아 마이크로폰(10)과 송신부(20)에 전원을 공급하여 마이크로폰(10)과 송신부(20)를 구동시킬 수 있다.
또한 전원공급부(30)는 지면에 설치되는 조명장치의 전원공급장치가 될 수 있다. 즉 마이크로폰(10)과 송신부(20)는 지면에 조명장치가 설치된 곳에 설치될 경우, 조명장치에 공급되는 전원으로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있다.
케이스(70)는 마이크로폰(10), 송신부(20), 발전부(40) 또는 전원공급부(30)를 보호할 수 있다. 케이스(70)는 지면에 설치되는 보도블럭으로 활용되거나 지면에 설치되는 조명장치를 보호하는 용도로 활용될 수 있다. 즉 케이스(70)는 지면에 설치되는 보도블럭과 동일한 형상으로 제작하여 보도블럭을 제거한 자리에 설치하여 보도블럭으로 활용할 수 있고, 지면에 조명장치가 설치되어 있을 경우, 조명장치를 보호하는 케이스(70)가 될 수 있다. 즉 마이크로폰(10), 송신부(20), 발전부(40) 또는 전원공급부(30)는 지면에 설치된 조명장치 내부에 설치할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)는 마이크로폰(10)을 지면 내부에 설치하여, 지면에서 발생하는 소리를 가까운 거리에서 수집하여 고가의 장비를 사용하지 않아도 정확한 소리정보를 수집할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 수음장치(100)는 마이크로폰(10)을 지면 내부에 설치하여, 수음장치(100)의 부식이나 도난을 방지할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 마이크로폰 20 : 송신부
30 : 전원공급부 40 : 발전부
50 : 분석부 51 : 수신부
52 : 저장부 53 : 판단부
54 : 위치 추적부 60 : 촬영부
70 : 케이스 100 : 수음장치
200 : 수음장치를 이용한 보안시스템

Claims (7)

  1. 지면 내부에 설치되어, 근방의 소리정보를 수집하는 마이크로폰;
    상기 마이크로폰으로부터 수집되는 상기 소리정보를 전달받아 외부로 전송하는 송신부;
    상기 상기 마이크로폰과 상기 송신부에 공급하기 위한 에너지를 발전하는 발전부;
    상기 발전부로부터 에너지를 공급받아 상기 마이크로폰과 상기 송신부에 전원을 공급하는 전원공급부;
    상기 마이크로폰, 상기 송신부, 상기 발전부 또는 상기 전원공급부를 보호하는 케이스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수음장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스는 지면에 설치되는 보도블럭으로 활용되거나 지면에 설치되는 조명장치를 보호하는 용도로 활용되는 것을 특징으로 하는 수음장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 송신부는 근거리 통신 방식을 사용하여 상기 소리정보를 외부로 전송하는 것을 특징으로 하는 수음장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 발전부는 태양광발전 또는 전자유도형진동발전에 의해 에너지를 생성하는 것을 특징으로 하는 수음장치.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 따른 복수의 수음장치;
    상기 복수의 수음장치로부터 소리정보를 전달받아 상기 소리정보를 분석하여 사건의 발생 여부와, 상기 사건이 발생한 위치정보를 판단하는 분석부;
    상기 분석부로부터 상기 위치정보를 전달받아 상기 사건이 발생한 위치를 촬영하는 촬영부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수음장치를 이용한 보안시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 위치정보는 복수의 수음장치의 위치와, 각 수음장치로부터 수신한 소리의 강도를 이용하여 삼각측량법을 통해 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 수음장치를 이용한 보안시스템.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 수음장치로부터 상기 소리정보를 실시간으로 FFT(Fast Fourier Transform)신호로 변환하고, 상기 소리정보에 대한 주파수 패턴을 분석하여 패턴이 급격히 변하는 소리정보를 가지는 수음장치의 주변에서 사건이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 수음장치를 이용한 보안시스템.
KR20130162622A 2013-12-24 2013-12-24 수음장치 및 이를 이용한 보안시스템 KR101498188B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003067895A (ja) * 2001-08-29 2003-03-07 Canon Inc 位置探索撮像システム
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KR20130125552A (ko) * 2012-05-09 2013-11-19 동명대학교산학협력단 음원 추적을 이용한 협업 감시카메라 시스템

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