KR101654357B1 - 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 led 조명 제어 장치 - Google Patents

위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 led 조명 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 기존의 CCTV(Closed Circuit Television)가 어두운 곳에서는 정상적으로 영상 수집을 하지 못하거나 범죄에 취약한 문제점이 있고, CCTV가 설치된 가로등을 소등하지 않고 24시간 동안 켜져 있도록 구성되지만, 전력소비가 많이 발생되는 문제점을 해결하고자, LED 조명모듈(100), CDS 센서부(200), 소리감지용 사운드 임팩트 센서부(300), 위급상황음성인식모듈(400), 스마트 제어부(500), CCTV 카메라부(600), 위급상황경고음표출부(700)로 구성됨으로서, LED 조명모듈을 주변의 밝기 및 리얼타임클럭 설정주기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하여 에너지 절전율을 기존보다 70% 향상시킬 수 있고, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부를 통해 지상과의 2m~5m 거리상에서 위급상황시, 발생되는 소리의 크기와 특정음성데이터를 정확하게 입력받을 수 있으며, 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어할 수 있어, 위급상황인식율을 기존보다 80% 향상시킬 수 있으며, 위급하고 긴급한 상황발생시, LED 조명모듈이 설치된 곳에서 언제든지“살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”등과 같은 사람이 외칠 수 있는 단어에 대해 대응하도록 안전 시스템을 탈부착식으로 손쉽게 구축할 수 있어, 범죄사고를 사전에 예방할 수 있는 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치{THE DEVICE OF Energy-saving LED Light Control System for Emergency Recognition by using Voice}
본 발명에서는 LED 조명모듈을 주변의 밝기 및 리얼타임클럭 설정주기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하여 에너지 절전시킬 수 있고, 위급하고 긴급한 상황발생시, LED 조명모듈이 설치된 곳에서 언제든지“살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”등과 같은 사람이 외칠 수 있는 단어에 대해 대응하도록 안전 시스템을 탈부착식으로 손쉽게 구축할 수 있는 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치에 관한 것이다.
최근 에너지 비용 증가 문제 및 엄격해진 환경적 규약에 따라 에너지 절감형 시스템에 대한 관심이 높아졌다.
이러한 시스템은 보안 솔루션과 융합하여 광범위한 솔루션을 제공하고 있으며, 구축비용 대비 에너지 절감 비용이 훨씬 더 효율적임에 따라 보급이 진행 중에 있다.
공공장소 및 골목길과 같은 곳은 낮 시간대에는 밝고 인구 유동량이 많지만 밤 시간대에는 인적이 드물고 가로등이 일정 시간동안 소등되어 있기 때문에 CCTV(Closed Circuit Television)가 있어도 어두운 곳에서는 정상적으로 영상 수집을 하지 못하거나 범죄에 취약한 문제점이 있었다.
또한, CCTV가 설치된 가로등을 소등하지 않고 24시간 동안 켜져 있도록 구성되지만, 전력소비가 많아져 에너지 낭비가 많다는 민원제기가 빗발치고 있다.
그리고, 전국적으로도 에너지 절약과 범죄 예방의 기술적 솔루션이 서로 상관관계(trade off)에 놓여 있으므로 두 가지에 대한 해결책을 적절하게 제시하지 못하는 것이 현 실정이다.
국내등록특허공보 제10-1043419호
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 LED 조명모듈을 주변의 밝기 및 리얼타임클럭 설정주기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하여 에너지 절전시킬 수 있고, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부를 통해 지상과의 2m~5m 거리상에서 위급상황시, 발생되는 소리의 크기와 특정음성데이터를 정확하게 입력받을 수 있으며, 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 정확하게 분석하여, 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고신호 및 위험신호를 표출시키고, 주위 객체쪽으로 위급상황이 발생했음을 알릴 수 있고, LED 조명모듈이 설치된 곳에서 언제든지“살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”,"아~~~" , "치한이야" 등과 같은 사람이 외칠 수 있는 단어에 대해 대응하도록 안전 시스템을 탈부착식으로 손쉽게 구축할 수 있는 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치는
스마트 제어부의 제어신호에 따라 LED 불빛을 발광시키는 LED 조명모듈(100)과,
LED 조명모듈의 주변밝기를 측정하는 CDS 센서부(200)와,
LED 조명모듈 일측에 위치되어, LED 조명모듈 하단에서 발생되는 소리의 크기와 음성을 센싱하여 음성인식모듈로 전송시키는 소리감지용 사운드 임팩트 센서부(300)와,
소리감지용 사운드 임팩트 센서부로부터 전송된 소리의 크기와 음성에 관한 음성데이터를 수집하여, 음식인식프로세스를 거쳐 위급상황에 관한 특정음성데이터만을 인식시킨 후, 위급상황에 대한 음성데이터로 분류하여 스마트제어부로 전달시키는 위급상황음성인식모듈(400)과,
LED 조명모듈, CDS센서부, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부, 위급상황음성인식모듈, CCTV카메라부, 위급상황스피커부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 1차로 LED 조명모듈을 주변의 밝기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하고, 2차로 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어하는 스마트 제어부(500)와,
LED 조명모듈 일측에 위치되고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 위급상황이 발생된 영상을 실시간으로 촬영시키는 CCTV 카메라부(600)와,
CCTV 카메라부 일측에 위치되고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고음과 음성경고방송을 표출시키는 위급상황경고음표출부(700)로 구성됨으로서 달성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 LED 조명모듈을 주변의 밝기 및 리얼타임클럭 설정주기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하여 에너지 절전율을 기존보다 70% 향상시킬 수 있고, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부를 통해 지상과의 2m~5m 거리상에서 위급상황시, 발생되는 소리의 크기와 특정음성데이터를 정확하게 입력받을 수 있으며, 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어할 수 있어, 위급상황인식율을 기존보다 80% 향상시킬 수 있으며, 위급하고 긴급한 상황발생시, LED 조명모듈이 설치된 곳에서 언제든지“살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”, "아~~~", "치한이야" 와 같은 사람이 외칠 수 있는 단어에 대해 대응하도록 안전 시스템을 탈부착식으로 손쉽게 구축할 수 있어, 저렴한 비용으로 범죄사고예방율을 기존보다 80% 향상시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 LED 조명모듈의 용도에 따른 구성요소를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 실외가로등용 LED 조명모듈(100a)와 실내등용 LED 조명모듈(100b)로 이루어진 LED 조명모듈(100)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 LED 구동드라이버부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 소리감지용 사운드 임팩트 센서부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 위급상황음성인식모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 스마트 제어부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 위급상황분석알고리즘엔진모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 실외가로등용 LED 조명모듈에 적용시킨 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치의 구성요소를 도시한 구성도,
도 10은 본 발명에 따른 실외가로등용 LED 조명모듈에 적용시킨 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 실내등용 LED 조명모듈에 적용시킨 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치의 동작과정을 도시한 일실시예도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것으로, 이는 LED 조명모듈(100), CDS 센서부(200), 소리감지용 사운드 임팩트 센서부(300), 위급상황음성인식모듈(400), 스마트 제어부(500), CCTV 카메라부(600), 위급상황경고음표출부(700)로 구성된다.
먼저, 본 발명에 따른 LED 조명모듈(100)에 관해 설명한다.
상기 LED 조명모듈(100)은 스마트 제어부의 제어신호에 따라 LED 불빛을 발광시키는 역할을 한다.
이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 크게 실외가로등용 LED 조명모듈(100a)와, 실내등용 LED 조명모듈(100b)로 구성된다.
상기 실외가로등용 LED 조명모듈(100a)와 실내등용 LED 조명모듈(100b)로 이루어진 LED 조명모듈(100)은 도 3에 도시한 바와 같이, 모듈본체(110), LED 구동드라이버부(120), LED 칩부(130), 확산커버(140), LED SMPS부(150)가 포함되어 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 모듈본체(110)에 관해 설명한다.
상기 모듈본체(110)는 일자형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.
이는 접촉되는 면과 면사이에 고무패킹부재가 삽입 밀봉되어 형성된다.
이처럼, 모듈본체에 고무패킹부재가 형성됨으로서, 이물질이 모듈본체 내부공간으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.
둘째, 본 발명에 따른 LED 구동드라이버부(120)에 관해 설명한다.
상기 LED 구동드라이버부(120)는 모듈 본체의 내부공간 일측에 일자형상으로 이루어지고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 RGB LED 칩을 구동시키는 역할을 한다.
이는 도 4에 도시한 바와 같이, 퓨즈부(121), NTC 써미스타부(122), 써지옵서버부(123), EMI 라인 필터부(124), 브릿지 정류부(125)가 포함되어 구성된다.
상기 퓨즈부(121)는 일측의 LED 램프 소켓을 따라 유입되는 과전류를 차단시켜 회로를 보호하는 역할을 한다.
상기 NTC 써미스타부(122)는 퓨즈부를 통과한 초기전압 중 저항이 커서 회로내로 전압이 유입되지 못하면, 저항을 서서히 감소시키면서 회로내로 전압이 유입되도록 한다.
상기 써지옵서버부(123)는 퓨즈부와, NTC 써미스타부로 유입된 전류 중 발생되는 전기적 잡음을 필터링하는 역할을 한다.
상기 EMI 라인 필터부(124)는 써지옵서버를 통과한 상용 교류전원의 노이즈를 제거하는 역할을 한다.
상기 브릿지 정류(125)는 EMI 라인 필터부에서 출력되는 전압을 정류하여 직류화한 후에 RGB LED 칩에 전압을 공급하는 역할을 한다.
셋째, 본 발명에 따른 LED 칩부(130)에 관해 설명한다.
상기 LED 칩부(130)는 LED 구동드라이버부와 양방향 PCB 기판으로 이루어지고, 양방향 PCB 기판의 중앙라인을 따라 일렬로 복수개의 RGB LED 칩이 형성되어 RGB LED 불빛을 생성시키는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 확산커버(140)에 관해 설명한다.
상기 확산커버(140)는 LED 칩부의 전면에 형성되어, 발광되는 RGB LED 불빛을 외부로 확산시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 LED SMPS부(150)에 관해 설명한다.
상기 LED SMPS(Switching Mode Power Supply)부(150)는 스마트제어부와 연결되어, 외부에서 공급되는 교류(AC) 전류를 직류(DC)전류로 LED 조명모듈의 전압, 전류에 맞도록 변환시켜주어 LED칩부에 공급시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 CDS 센서부(200)에 관해 설명한다.
상기 CDS 센서부(200)는 LED 조명모듈의 주변밝기를 측정하는 역할을 한다.
이는 광에 쏘여지면 저항값이 감소하는 광도전효과(Photo Conductive effect)를 이용한 것으로서, 일측에 센싱저항이 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 소리감지용 사운드 임팩트 센서부(300)에 관해 설명한다.
상기 소리감지용 사운드 임팩트 센서부(300)는 LED 조명모듈 일측에 위치되어, LED 조명모듈 하단에서 발생되는 소리의 크기와 음성을 센싱하여 위급상황음성인식모듈로 전송시키는 역할을 한다.
이는 도 5에 도시한 바와 같이, 온보드형 마이크로폰(310), 사운드 임팩트 센서IC부(320), 3핀헤더부(330)로 구성된다.
상기 온보드형 마이크로폰(310)는 LED 조명모듈 하단에서 발생하는 소리의 크기와 음성을 입력받는 역할을 한다.
상기 사운드 임팩트 센서IC부(320)는 온보드형 마이크로폰에서 입력된 음성의 시그널신호에 고펄스를 보내어 트리거시킨 후, 데시벨레벨로 변환시켜 검출시키는 역할을 한다.
상기 3핀헤더부(330)는 사운드 임팩트 센서IC부 일측에 위치되어, "0","1","2"의 3핀헤더로 감도를 조절시키는 역할을 한다.
이때, "0"쪽으로 3핀헤더가 선택되면, 지상과의 1m 거리상에서 감도를 센싱하도록 설정되고, "1"쪽으로 3핀헤더가 선택되면, 지상과의 2m 거리상에서 감도를 센싱하도록 설정되며, "3"쪽으로 3핀헤더가 선택되면, 지상과의 3m~5m 거리상에서 감도를 센싱하도록 설정된다.
다음으로, 본 발명에 따른 위급상황음성인식모듈(400)에 관해 설명한다.
상기 위급상황음성인식모듈(400)은 소리감지용 사운드 임팩트 센서부로부터 전송된 소리의 크기와 음성에 관한 음성데이터를 수집하여, 음식인식프로세스를 거쳐 위급상황에 관한 특정음성데이터만을 인식시킨 후, 위급상황에 대한 음성데이터로 분류하여 스마트제어부로 전달시키는 역할을 한다.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 인덱스번호생성부(410), 위급상황음성패턴생성부(420), 위급상황음성학습알고리즘엔진부(430)로 구성된다.
상기 인덱스번호생성부(410)는 소리감지용 사운드 임팩트 센서부로부터 전송된 소리의 크기와 음성에 대한 음성데이터가 입력되면, 저장할 음성데이터의 순번을 부여시키는 역할을 한다.
상기 위급상황음성패턴생성부(420)는 위급상황에 대한 기준음성데이터 패턴을 미리 생성시켜 저장시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 미리 저장된 위급상황에 대한 기준음성데이터는 위급상황시, 사람이 외칠 수 있는 “살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”, "아~~~", "치한이야" 중 어느 하나로 이루어진 음성을 말한다.
상기 위급상황음성학습알고리즘엔진부(430)는 음성인식 스타트모드시, 위급상황의 음성데이터 학습 시작에 대한 하드웨어적인 입력신호가 인가되면, 현재 입력된 음성데이터와 미리 저장된 위급상황에 대한 기준음성데이터를 비교한 후, 위급상황에 대한 음성데이터로 분류시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 위급상황에 대한 음성데이터는 특정음성데이터로서, “살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”, "아~~~", "치한이야" 등과 같은 사람이 외칠 수 있는 단어로 한정되어 분류된다.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트 제어부(500)에 관해 설명한다.
상기 스마트 제어부(500)는 LED 조명모듈, CDS센서부, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부, 위급상황음성인식모듈, CCTV카메라부, 위급상황스피커부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 1차로 LED 조명모듈을 주변의 밝기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하고, 2차로 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 도 7에 도시한 바와 같이, 절전형 LED 제어모듈(510), 위급상황분석알고리즘엔진모듈(520), 위급상황알림모듈(530), 리얼타임클럭(Real Time Clock)부(540), 위급상황영상전송모듈(550)로 구성된다.
첫째, 본 발명에 따른 절전형 LED 제어모듈(510)에 관해 설명한다.
상기 절전형 LED 제어모듈(510)은 CDS센서부로부터 입력된 광량의 변화량을 연산시켜 LED 조명모듈의 주변의 밝기에 따라 LED 조명모듈을 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하는 역할을 한다.
이는 CDS센서부로부터 입력된 광량의 변화량을 연산시키기 위해 A/D 변환기가 구성된다.
상기 A/D 변환기는 광량에 따라 변화되어 출력되는 센서의 전압 값을 입력받는 역할을 한다.
이때, 입력된 전압은 디지털 값으로 변환되어 처리되며, 값의 범위에 따라 PWM 신호의 듀티비가 다르게 결정된다.
듀티비는 주변 환경의 밝기에 따라 LED 조명모듈을 기본 조도보다 1%~40% 범위로 결정된다.
PWM 신호의 출력 주파수는 MCU에 내장된 타이머(TIMER2)에 의하여 결정되며, PWM 주기는 주파수의 역수로 계산된다.
이 제어부에서의 PWM 주기는 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure 112015010123298-pat00001
여기서, T2PR 레지스터(Timer2Period Register)의 값은 255(0xFF), 4는 내장된 프리스케일러(prescaler)의 기본 분주비, TOSC는 수정발진기 클록 주파수인 20MHz의 역수이며, T2PV(TIMER2 Prescale Value)는 16으로 설정하여 사용하는 주파수 대역인 1.2207KHz의 PWM 신호가 출력되도록 설계된다.
그리고, 정확성을 확보하기 위하여 0.5초 마다 광량을 측정한 후 누적 된 값을 10초마다 측정된 횟수 20으로 나누어 평균값을 계산한 다음 듀티비를 결정한 후, 시간지연을 두어 데이터 값이 단시간 내에 바뀌는 것을 방지하도록 구성된다.
둘째, 본 발명에 따른 위급상황분석알고리즘엔진모듈(520)에 관해 설명한다.
상기 위급상황분석알고리즘엔진모듈(520)은 위급상황음성인식모듈로부터 전송된 소리의 크기와 특정음성데이터에다가 미리 설정된 위급상황시의 기준소리데이터와 기준특정음성데이터를 비교 분석한 후, 위급상황여부를 단계별로 모드화시키는 역할을 한다.
이는 도 8에 도시한 바와 같이, 특정음성데이터 추출부(521), 기준특정음성데이터 설정부(522), 위급상황분석제어부(523)로 구성된다.
상기 특정음성데이터 추출부(521)는 위급상황음성인식모듈로부터 전송된 소리의 크기와 특정음성데이터를 추출해내는 역할을 한다.
이는 위급상황음성인식모듈로부터 전송된 "살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”, "아~~~", "치한이야" 중 어느 하나를 선택하여, 소리의 크키와 특정음성데이터를 추출해낸다.
상기 기준특정음성데이터 설정부(522)는 위급상황시의 기준소리데이터를 50dBSPL 이상으로 설정시키고, 키워드의 길이를 4음절이상, 600ms 이상으로 설정시키며, 주변소음대비 음성 SNR(signal-to-noise-ratio)을 12dB로 설정시키고, 화자독립 또는 화자종속으로 음성을 인식시키는 역할을 한다.
이는 LED 조명모듈 일측에 소리감지용 사운드 임팩트 센서부가 설치되고, LED 조명모듈 하단에 위급상황이 발생됨을 감안하여, 소리의 파장를 고려하여 위급상황시의 기준소리데이터를 50dBSPL 이상으로 설정시킨다.
그리고, 기준특정음성데이터로는 "살려주세요”,“도와주세요”,“사람살려”, "아~~~" , "치한이야" 으로 설정된다.
상기 위급상황분석제어부(523)는 특정음성데이터 추출부에서 추출된 특정음성데이터에다가 기준특정음성데이터 설정부에서 설정된 기준특정음성데이터를 비교 분석한 후, 위급상황여부를 단계별로 모드화시키도록 제어하는 역할을 한다.
이는 특정음성데이터와 기준특정음성데이터를 비교해봤을 때, 기준특정음성데이터와 유사하고, 기준소리데이터와 동일하거나 그 이상의 데시벨이 감지되면, 최고위급상황모드로서, 제1위급상황모드로 설정시키고,
특정음성데이터와 기준특정음성데이터를 비교해봤을 때, 기준특정음성데이터와 비유사하지만, 기준소리데이터와 동일하거나 그 이상의 데시벨이 감지되면, 중급위급상황모드로서, 제2위급상황모드로 설정시키며,
특정음성데이터와 기준특정음성데이터를 비교해봤을 때, 기준특정음성데이터와 유사하고, 기준소리데이터 이하의 데시벨이 감지되면 하급위급상황모드로서, 제3위급상황모드로 설정시킨다.
여기서, 제1위급상황모드와 제2위급상황모드의 경우에는 바로 위급상황알림모듈로 전달시키도록 구성되고, 제3위급상황모드의 경우에는 장난 및 허위상황임을 고려하여, 한번 더 위급상황이 발생되었는지 여부를 센싱하도록 대기상태로 돌입하도록 구성된다.
셋째, 본 발명에 따른 위급상황알림모듈(530)에 관해 설명한다.
상기 위급상황알림모듈(530)은 위급상황분석알고리즘엔진모듈을 통해 모드화시킨 위급상황에 따라, LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부 중 어느 하나 또는 둘 이상이 선택되도록 제어하여, 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고신호 및 위험신호를 표출시키고, 주위 객체쪽으로 위급상황이 발생했음을 알리는 역할을 한다.
넷째, 본 발명에 따른 리얼타임클럭(Real Time Clock)부(540)에 관해 설명한다.
상기 리얼타임클럭(Real Time Clock)부(540)는 LED 조명모듈의 디밍 규격에 맞게 셋팅시킨 후, 설정된 시간대에 LED 조명모듈의 LED SMPS부 전원을 자동으로 온·오프시키는 역할을 한다.
다섯째, 본 발명에 따른 위급상황영상전송모듈(550)에 관해 설명한다.
상기 위급상황영상전송모듈(550)은 위급상황발생시, CCTV 카메라부에서 촬영된 영상을 입력받아 메모리부에 1차 저장 후, WiFi통신망을 통해 원격지의 치안관리서버(10)로 실시간 통보시키는 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 CCTV 카메라부(600)에 관해 설명한다.
상기 CCTV 카메라부(600)는 LED 조명모듈 일측에 위치되고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 위급상황이 발생된 영상을 실시간으로 촬영시키는 역할을 한다.
이는 전,후,좌,우로 회전되는 PTZ 카메라로 구성된다.
다음으로, 본 발명에 따른 위급상황경고음표출부(700)에 관해 설명한다.
상기 위급상황경고음표출부(700)는 CCTV 카메라부 일측에 위치되고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고음과 음성경고방송을 표출시키는 역할을 한다.
이는 경고음을 표출시키는 경광등(710)과, 음성경고방송을 송출시키는 스피커부(720)로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
[실외가로등용 LED 조명모듈(100a)]
먼저, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 실외가로등용 LED 조명모듈에서 스마트 제어부의 제어신호에 따라 LED 불빛을 발광시킨다.
다음으로, CDS 센서부에서 실외가로등용 LED 조명모듈의 주변밝기를 측정한다.
다음으로, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부에서 실외가로등용 LED 조명모듈 하단에서 발생되는 소리의 크기와 음성을 센싱하여 음성인식모듈로 전송시킨다.
다음으로, 위급상황음성인식모듈에서 소리감지용 사운드 임팩트 센서부로부터 전송된 소리의 크기와 음성에 관한 음성데이터를 수집하여, 음식인식프로세스를 거쳐 위급상황에 관한 특정음성데이터만을 인식시킨 후, 위급상황에 대한 음성데이터로 분류하여 스마트제어부로 전달시킨다.
다음으로, 스마트 제어부에서 1차로 실외가로등용 LED 조명모듈을 주변의 밝기에 따라 실외가로등용 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어한다.
이때, 스마트 제어부에서는 늦은 밤(오후 10시~ 자정 12시) 시간대에는 실외가로등용 LED 조명모듈의 기본 조도보다 40%로 디밍제어시키고, 새벽(오전 1시~4시) 시간대에는 사람들의 왕래가 거의 없으므로, 리얼타임클럭부를 구동시켜 실외가로등용 LED 조명모듈의 LED SMPS부 전원을 자동으로 오프시킨다.
다음으로, 스마트 제어부에서는 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 실외가로등용 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어한다.
즉, 위급상황시, 실외가로등용 LED 조명모듈의 점멸주기를 빠르게 하여 "비상등효과"를 발생시키고, CCTV 카메라부를 구동시켜 위급상황발생 유도객체 및 위급상황 위치를 실시간으로 촬영시키며, 위급상황경고음표출부를 통해 경고음과 음성경고방송을 표출시켜, 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고신호 및 위험신호를 표출시키고, 주위 객체쪽으로 위급상황이 발생했음을 알린다.
끝으로, 위급상황영상전송모듈을 통해 위급상황발생시, CCTV 카메라부에서 촬영된 영상을 입력받아 메모리부에 1차 저장 후, WiFi통신망을 통해 원격지의 치안관리서버로 실시간 통보시킨다.
[실내등용 LED 조명모듈(100b)]
먼저, 도 11에 도시한 바와 같이, 실내등용 LED 조명모듈에서 스마트 제어부의 제어신호에 따라 LED 불빛을 발광시킨다.
다음으로, CDS 센서부에서 실내등용 LED 조명모듈의 주변밝기를 측정한다.
다음으로, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부에서 실내등용 LED 조명모듈 하단에서 발생되는 소리의 크기와 음성을 센싱하여 음성인식모듈로 전송시킨다.
다음으로, 위급상황음성인식모듈에서 소리감지용 사운드 임팩트 센서부로부터 전송된 소리의 크기와 음성에 관한 음성데이터를 수집하여, 음식인식프로세스를 거쳐 위급상황에 관한 특정음성데이터만을 인식시킨 후, 위급상황에 대한 음성데이터로 분류하여 스마트제어부로 전달시킨다.
다음으로, 스마트 제어부에서 1차로 실내등용 LED 조명모듈을 주변의 밝기에 따라 실외가로등용 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어한다.
이때, 스마트 제어부에서는 오전 및 오후 (오전 8시~ 오후 5시) 시간대에는 실내등용 LED 조명모듈의 기본 조도보다 40%로 디밍제어시키고, 저녁 및 자정(오후 6시~12시) 시간대에는 실내등용 LED 조명모듈의 기본 조도보다 10%로 디밍제어시킨다.
다음으로, 스마트 제어부에서는 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 실내등용 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어한다.
즉, 위급상황시, 실내등용 LED 조명모듈의 점멸주기를 빠르게 하여 "비상등효과"를 발생시키고, CCTV 카메라부를 구동시켜 위급상황발생 유도객체 및 위급상황 위치를 실시간으로 촬영시키며, 위급상황경고음표출부를 통해 경고음과 음성경고방송을 표출시켜, 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고신호 및 위험신호를 표출시키고, 주위 객체쪽으로 위급상황이 발생했음을 알린다.
끝으로, 위급상황영상전송모듈을 통해 위급상황발생시, CCTV 카메라부에서 촬영된 영상을 입력받아 메모리부에 1차 저장 후, WiFi통신망을 통해 원격지의 치안관리서버로 실시간 통보시킨다.
1 : 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치
100 : LED 조명모듈 200 : CDS 센서부
300 : 소리감지용 사운드 임팩트 센서부 400 : 위급상황음성인식모듈
500 : 스마트 제어부 600 : CCTV 카메라부
700 : 위급상황경고음표출부

Claims (7)

  1. 스마트 제어부의 제어신호에 따라 LED 불빛을 발광시키는 LED 조명모듈(100)과,
    LED 조명모듈의 주변밝기를 측정하는 CDS 센서부(200)와,
    LED 조명모듈 일측에 위치되어, LED 조명모듈 하단에서 발생되는 소리의 크기와 음성을 센싱하여 음성인식모듈로 전송시키는 소리감지용 사운드 임팩트 센서부(300)와,
    소리감지용 사운드 임팩트 센서부로부터 전송된 소리의 크기와 음성에 관한 음성데이터를 수집하여, 음식인식프로세스를 거쳐 위급상황에 관한 특정음성데이터만을 인식시킨 후, 위급상황에 대한 음성데이터로 분류하여 스마트제어부로 전달시키는 위급상황음성인식모듈(400)과,
    LED 조명모듈, CDS센서부, 소리감지용 사운드 임팩트 센서부, 위급상황음성인식모듈, CCTV카메라부, 위급상황스피커부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 1차로 LED 조명모듈을 주변의 밝기에 따라 LED 조명모듈의 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하고, 2차로 소리의 크기와 특정음성데이터를 기준으로 위급상황인지여부를 비교 분석한 후, 위급상황에 따른 1:1 맞춤형 제어신호를 LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부쪽으로 실시간 전송시키도록 제어하는 스마트 제어부(500)와,
    LED 조명모듈 일측에 위치되고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 위급상황이 발생된 영상을 실시간으로 촬영시키는 CCTV 카메라부(600)와,
    CCTV 카메라부 일측에 위치되고, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 구동되어 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고음과 음성경고방송을 표출시키는 위급상황경고음표출부(700)로 구성되는 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치에 있어서,
    상기 스마트 제어부(500)는
    CDS센서부로부터 입력된 광량의 변화량을 연산시켜 LED 조명모듈의 주변의 밝기에 따라 LED 조명모듈을 기본 조도보다 1%~40%로 디밍제어하는 절전형 LED 제어모듈(510)과,
    위급상황음성인식모듈로부터 전송된 소리의 크기와 특정음성데이터에다가 미리 설정된 위급상황시의 기준소리데이터와 기준특정음성데이터를 비교 분석한 후, 위급상황여부를 단계별로 모드화시키는 위급상황분석알고리즘엔진모듈(520)과,
    위급상황분석알고리즘엔진모듈을 통해 모드화시킨 위급상황에 따라, LED 조명모듈, CCTV 카메라부, 위급상황경고음표출부 중 어느 하나 또는 둘 이상이 선택되도록 제어하여, 위급상황발생 유도객체쪽으로 경고신호 및 위험신호를 표출시키고, 주위 객체쪽으로 위급상황이 발생했음을 알리는 위급상황알림모듈(530)과,
    LED 조명모듈의 디밍 규격에 맞게 셋팅시킨 후, 설정된 시간대에 LED 조명모듈의 LED SMPS부 전원을 자동으로 온·오프시키는 리얼타임클럭(Real Time Clock)부(540)와,
    위급상황발생시, CCTV 카메라부에서 촬영된 영상을 입력받아 메모리부에 1차 저장 후, WiFi통신망을 통해 원격지의 치안관리서버로 실시간 통보시키는 위급상황영상전송모듈(550)로 구성되는 것을 특징으로 하는 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 위급상황분석알고리즘엔진모듈(520)은
    위급상황음성인식모듈로부터 전송된 소리의 크기와 특정음성데이터를 추출해내는 특정음성데이터 추출부(521)와,
    위급상황시의 기준소리데이터를 50dBSPL 이상으로 설정시키고, 키워드의 길이를 4음절이상, 600ms 이상으로 설정시키며, 주변소음대비 음성 SNR(signal-to-noise-ratio)을 12dB로 설정시키고, 화자독립 또는 화자종속으로 음성을 인식시키는 기준특정음성데이터 설정부(522)와,
    특정음성데이터 추출부에서 추출된 특정음성데이터에다가 기준특정음성데이터 설정부에서 설정된 기준특정음성데이터를 비교 분석한 후, 위급상황여부를 단계별로 모드화시키도록 제어하는 위급상황분석제어부(523)로 구성되는 것을 특징으로 하는 위급 상황 음성 인식 기반 절전형 스마트 LED 조명 제어 장치.
  7. 삭제
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