KR101760636B1 - 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 터널내의 에코(Echo)현상을 저감시켜서 가청성을 향상시킬 수 있는 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 일방향으로 연장되는 밀폐 공간 내에 다수의 스피커;와, 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 수집하는 대기정보수집기;와, 다수의 스피커들에 각각 설치되되, 다수의 스피커들 사이의 거리 및 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여, 각각의 다수의 스피커에 순차적으로 음향을 지연시켜 출력시키는 다수의 개별제어기;를 포함한다.

Description

터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법{SPEAKER CONTROL SYSTEM OF INSIDE TUNNEL}
본 발명은 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 터널내의 에코(Echo)현상을 저감시켜서 가청성을 향상시킬 수 있는 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법에 관한 것이다.
터널 내부의 방송장치들은 터널 화재 등 유고발생시에는 상황전파 및 대피유도방송을 하고, 평상시에는 교통안전안내 및 경고 및 졸음알리미 등의 기능을 수행하기 위해 터널 내에 설치되고 있다. 터널에서 운전자에게 직접 정보를 제공하거나 특정 행동을 지시하는 장치는 별로 없는 관계로, 터널 내 스피커 장치는 높은 교통밀도나 긴 연장을 가지는 특정 터널에 종종 적용된다.
이러한 터널 내부의 방송장치들은 터널의 구조적 특성상 일정간격으로 이격되며 일렬로 배치되게 되는데, 이러한 배치로 인해 방송 음파 간의 중첩과 간섭으로 인해 에코(Echo)현상이 심화되어 가청성이 매우 떨어지는 문제가 있다.
종래의 터널 내부의 방송을 위한 기술들은 밀폐된 공간에 통신 신호를 효과적으로 전달시키는 것에 집중되어 있고, 에코(Echo)현상을 저감시키는 기술은 매우 적다. '일본 공개특허 제2000-165984호' 및 '일본 공개특허 제2006-295285호'에 터널 내 에코(Echo)현상을 저감시키기 위한 기술이 제시되어 있다. '일본 공개특허 제2000-165984호'는 음(音)장 제어 필터의 계수산출을 통해, 그리고 '일본 공개특허 제2006-295285호'는 인접한 스피커에 음향을 출력하지 않는 제어를 통해 에코(Echo)현상을 저감시키고 있다.
그러나, 터널 내의 에코(Echo)현상은 밀폐된 공간이라는 환경적 특수함에도 기인하지만, 스피커를 통한 방송에 있어서는 일정간격으로 이격되며 일렬로 배치되는 스피커의 배치로 인한 원인이 더 크다.
(문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1178879호 (문헌 2) 일본 공개특허 제2000-165984호 (문헌 3) 일본 공개특허 제2006-295285호
본 발명의 목적은, 터널 내의 에코(Echo)현상을 저감시켜 가청성을 향상시키는 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적은, 터널 내의 에코(Echo)현상을 저감시켜 가청성을 향상시키는데 있어서, 스피커 장치 내지 통신연결에 장애가 발생하더라도 에코(Echo) 저감 기능이 구현되는 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 일방향으로 연장되는 밀폐 공간 내에, 일방향을 따라 설치되는 다수의 스피커;와, 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 수집하는 대기정보수집기;와, 다수의 스피커들에 각각 설치되되, 다수의 스피커들 사이의 거리 및 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여, 각각의 다수의 스피커에 순차적으로 음향을 지연시켜 출력시키는 다수의 개별제어기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 다수의 스피커는, 일방향을 향하는 지향성 스피커인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기는, 다수의 스피커들에 출력되는 음향데이터를 필터링하는 음향필터링부;와, 다수의 스피커들 사이의 거리에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여 음향데이터에 반영시키는 거리정보처리부;와, 대기정보수집기에서 수집된 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 계산하여 음향출력 지연시간을 보정하는 대기정보처리부;와, 개별제어기들 별로 매칭된 음향출력 지연시간 값들이 포함된 음향데이터를 저장하는 음향저장부;와, 거리정보처리부 및 대기정보처리부를 통하여 보정된 음향출력 지연시간 값과 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 보정하는 자기진단부;와, 음향출력 지연시간 값이 반영된 음향데이터를 수신하는 신호수신부;와, 음향출력 지연시간 값이 반영된 음향데이터를 차순의 개별제어기로 발신하는 신호발신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 개별제어기 간의 통신연결이 원활하지 못할 시, 개별제어기 간의 통신연결을 백업하는 통신연결백업수단;과, 통신연결백업수단을 통한 네크워크를 구성시키는 통신연결백업허브;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법은, 일방향으로 연장되는 밀폐된 공간내에 설치되는 다수의 스피커를 포함하는 스피커 장치를 제어하는 방법으로써, 다수의 스피커들에 출력되는 음향데이터를 필터링하는 음향필터링단계;와, 다수의 스피커들에 각각 설치되되, 다수의 스피커들 사이의 거리에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여 음향데이터에 반영시키는 거리정보처리단계;와, 개별제어기들 별로 매칭된 음향출력 지연시간 값들이 포함된 음향데이터를 저장하는 음향저장단계;와 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 계산하여 음향출력 지연시간을 보정하는 대기정보보정단계;와, 다수의 스피커들에 음향데이터를 음향출력 지연시간에 따라 순차적으로 지연시켜 출력시키는 음향출력단계;와, 거리정보처리단계 및 대기정보처리단계를 통하여 보정된 음향출력 지연시간 값과 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 보정하는 자기진단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법은, 터널 내의 에코(Echo)현상을 저감시켜 가청성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치 및 스피커 제어 방법은, 터널 내의 에코(Echo)현상을 저감시켜 가청성을 향상시키는데 있어서, 스피커 장치 내지 통신연결에 장애가 발생하더라도 에코(Echo) 저감 기능이 구현되게 된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법의 음향저장단계를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 음향데이터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 자기진단단계를 나타낸 순서도이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 통신연결백업수단 및 통신연결백업허브의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 한 개 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 일방향으로 연장되는 밀폐 공간 내에, 일방향을 따라 설치되는 다수의 지향성 스피커(100);와, 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 수집하는 대기정보수집기(200);와, 다수의 스피커(100)들에 각각 설치되되, 다수의 스피커(100)들 사이의 거리 및 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여, 각각의 다수의 스피커(100)에 순차적으로 음향을 지연시켜 출력시키는 다수의 개별제어기(300);를 포함한다.
종래의 스피커 장치는 다수의 스피커가 설치되더라도 모든 스피커에서 동시에 같은 음향이 출력되는 것이 일반적이다. 터널과 같이 일방향으로 연장되는 밀폐 공간 내에서, 일정 거리를 두고 이격되어 일렬로 배치되는 스피커 장치가, 상기와 같이 모든 스피커에서 동시에 같은 음향이 출력된다면, 스피커가 이격된 거리로 인해 에코(Echo)현상이 발생하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 일정 간격으로 설치되어 있는 스피커의 방송 음을 순차적으로 출력을 지연시켜 음파의 시작점이 시간차 없이 일치되도록 하는 '파면동기화(Wavefront Synchronization)'를 통해 상기의 문제를 해결한다. 즉, 일방향을 향하는 다수의 지향성 스피커(100)가 일렬로 배치될 시, 타방향의 스피커(100)에서 먼저 음향이 출력되게 하고, 일방향 측으로는 순차적으로 지연되서 음향이 출력되게 하여, 일방향 측의 임의의 한 지점에 다수의 지향성 스피커(100)들에서 출력되는 음향들이 동시에 도달하게 하는 것이다.
이에 더해, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 대기정보수집기(200)를 통해 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 수집하여, 온도 및 습도에 따른 음속의 변화를 산출한 후, 거리에 따른 음향출력 지연시간을 음속의 변화를 적용시켜서 보정하여 최종적으로 스피커(100)들에 음향을 출력하게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 더욱 정밀하게 파면동기화(Wavefront Synchronization)를 통해 에코(Echo)현상을 저감시키는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기(300)는, 다수의 스피커들에 출력되는 음향데이터를 필터링하는 음향필터링부(310);와, 다수의 스피커들 사이의 거리에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여 음향데이터에 반영시키는 거리정보처리부(320);와, 대기정보수집기에서 수집된 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 계산하여 음향출력 지연시간을 보정하는 대기정보처리부(330);와, 개별제어기들 별로 매칭된 음향출력 지연시간 값들이 포함된 음향데이터를 저장하는 음향저장부(340);와, 거리정보처리부 및 대기정보처리부를 통하여 보정된 음향출력 지연시간 값과 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 보정하는 자기진단부(350);와, 음향출력 지연시간 값이 반영된 음향데이터를 수신하는 신호수신부(360);와, 음향출력 지연시간 값이 반영된 음향데이터를 차순의 개별제어기로 발신하는 신호발신부(370);를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기(300)는, 별도의 중앙제어장치가 없이 각각의 스피커마다 설치되어 각각의 스피커들을 제어한다. 스피커마다 별도의 엠프가 설치되는 것이 일반적이므로, 각각의 스피커마다 설치되는 개별제어기(300)는 엠프가 설치되는 부분에 부가되어 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기(300)는, 거리정보처리 및 대기정보처리 및 음향저장 및 자기진단 기능을 모두 가지고 있어, 별개로 작동이 가능하다. 이와 같은 구성의 이유는, 하기의 도 7와 관련된 통신연결백업수단 및 통신연결백업허브에 대한 설명에서 상세하게 기술될 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기(300)는, 신호수신부(360) 및 신호발신부(370)를 구비하여, 인접한 개별제어기(300)들 사이의 통신 연결이 가능하고 음향데이터를 주고 받을 수 있다. 이것은 터널에 방송될 음향데이터만 최초 수신하면, 별도의 중앙제어장치가 없이도 개별제어기(300)들만으로 음향 출력 시스템이 작동되는 것이 가능하게 하기 위해서이다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 별도의 중앙제어장치가 없고 스피커의 엠프에 부설되는 개별제어기(300)들로 구성되어, 본 스피커 장치를 신설하거나 기존의 음향 시설에 본 에코(Echo) 저감 기술을 도입시키는데 있어 비용적으로 매우 유리하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 개별제어기(300)는, 거리정보처리부 및 대기정보처리부를 통하여 보정된 음향출력 지연시간 값과 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 보정하는 자기진단부(350)를 포함하고 있다. 자기진단부(350)를 통해 실제로 출력되는 음향들과 산출된 음향출력 지연시간 값을 비교하여 더욱 정밀하게 더욱 정밀하게 파면동기화(Wavefront Synchronization)를 통해 에코(Echo)현상을 저감시키는 것이 가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법의 음향저장단계를 나타낸 순서도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법은, 일방향으로 연장되는 밀폐된 공간내에 설치되는 다수의 스피커를 포함하는 스피커 장치를 제어하는 방법으로써, 다수의 스피커들에 출력되는 음향데이터를 필터링하는 음향필터링단계(S120);와, 다수의 스피커들에 각각 설치되되, 다수의 스피커들 사이의 거리에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여 음향데이터에 반영시키는 거리정보처리단계(S132);와, 개별제어기들 별로 매칭된 음향출력 지연시간 값들이 포함된 음향데이터를 저장하는 음향저장단계(S130);와 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 계산하여 음향출력 지연시간을 보정하는 대기정보보정단계(S300);와, 다수의 스피커들에 음향데이터를 음향출력 지연시간에 따라 순차적으로 지연시켜 출력시키는 음향출력단계(S400);를 포함한다.
전원이 입력되면 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 초기화를 수행하여 개별제어기(300) 별로 IP를 할당받고 이상 유무를 확인하게 된다. 이후 음향데이터가 입력되는 음향입력단계(S110)와, 음향데이터를 필터링하는 음향필터링단계(S120)와, 개별제어기들 별로 매칭된 거리에 따른 음향출력 지연시간 값들이 포함된 음향데이터를 저장하는 음향저장단계(S130)를 거쳐 개별제어기(300)에 음향데이터를 저장시키게 된다.
음향필터링단계(S120)에 사용되는 필터링 방식은, 데이터의 연속된 샘플의 값들 사이의 차이만을 인코딩하여 저장하는 방식인 ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation) 방식일 수 있다. ADPCM 방식의 필터링을 통해 보다 적은 양의 데이터로 보다 양질의 음질을 얻는 것이 가능하다. 또한, 특정 주파수 대역의 레벨을 크게 하거나 작게 만드는 이퀄라이저를 이용하여 가청성이 향상된 음향데이터를 얻는 것도 가능하다. 또한, 디코딩한 후 프로세서 내부 메모리에 입력된 순서로 저장한 후 각각의 환경에 맞추어 만들어진 LUT(Look-Up Table)데이터와 비교하여 입력된 신호의 성분을 분석하는 방식의 필터링도 가능하다. LUT방식을 적용하는 이유는 오디오 연산을 최소화하여 연산에 때문에 생기는 오디오 자체 지연을 최소화하여 정확인 지연 시간을 계산할 수 있기 때문이다.
음향필터링단계(S120)에 사용되는 필터링 방식은, 터널 내부라는 음향학적 특수환경과, 파면동기화(Wavefront Synchronization)를 통한 에코(Echo) 저감 기능을 고려하여 선택적으로 적용될 수 있다.
최초 입력된 원 음향데이터는 거리에 따른 음향출력 지연시간 값들이 반영되어 최종적으로 저장되게 되는데, 음향저장단계(S130)에서 거리에 따른 음향출력 지연시간 값들이 반영되게 된다.
음향저장단계(S130)는, 필터링된 음향데이터가 입력되는 음향데이터입력단계(S131)와, 스피커 별로 이격된 거리에 따라 음향출력 지연시간 값들을 산출하는 거리정보처리단계(S132)와, 필터링된 음향데이터에 상기 음향출력 지연시간 값들을 반영시키는 거리정보반영단계(S133)와, 음향출력 지연시간 값들을 반영된 음향데이터를 저장하는 음향데이터저장단계(S134)를 포함한다.
개별제어기들 별로 매칭된 음향출력 지연시간 값들이 포함된 음향데이터에 관해서는, 하기의 도 5와 관련된 음향데이터의 구성에 대한 설명에서 상세하게 기술될 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법은, 대기정보수집기(200)를 통해 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 수집하는 대기정보수집단계(S210)와, 수집된 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보에 따른 음속의 변화를 계산하는 대기정보계산단계(S220)와, 계산된 음속의 변화 정보를 저장하는 대기정보저장단계(S230)와, 계산된 음속의 변화 정보를 저장된 음향데이터에 반영하여 음속 변화에 따라 음향출력 지연시간 값들을 보정하는 대기정보보정단계(S300)을 포함한다.
상기의 대기정보를 통해 음향출력 지연시간 값들을 보정함에 따라, 더욱 정밀하게 파면동기화(Wavefront Synchronization)를 통해 에코(Echo)현상을 저감시키는 것이 가능하게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 음향데이터의 구성을 나타낸 도면이다.
음향저장단계(S130)에서는, 최종 음향데이터에 음향출력 지연시간 값들이 순차적으로 반영시켜서 음향저장부(340)에 저장된다. 음향출력 지연시간 값들이 반영시켜 최종 음향데이터를 저장함으로써, 각각의 개별제어기(300) 별로 산출된 음향출력 지연시간 값에 따라 스피커(100)에서 음향이 바로 재생되는 것이 가능하게 된다.
음향출력 지연시간 값들을 반영된 최종 음향데이터는 각각의 개별제어기(300)들에 각각 저장되는 공통의 음향데이터로써, 통신에 장애가 발생하나 개별제어기(300)들 중 몇몇이 작동불능이 되더라도, 각각의 개별제어기(300)들에 음향출력 지연시간 값들이 반영된 최종 음향데이터가 보존되어 에코(Echo) 저감 기능에는 문제가 없게 된다.
하기의 도 7와 관련된 통신연결백업수단 및 통신연결백업허브에 대한 설명에서, 이와 관련된 내용이 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 자기진단단계를 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법은, 거리정보처리단계 및 대기정보처리단계를 통하여 보정된 음향출력 지연시간 값과 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 다수의 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 보정하는 자기진단단계(S500);를 더 포함한다.
자기진단단계(S500)는, 초기화를 수행하여 개별제어기(300) 별로 IP를 할당받은 이후, 시스템의 이상 유무를 확인하는 시스템상태체크단계(S510)와, 개별제어기(300) 간의 통신을 연결시키는 개별제어기통신단계(S520)와, 대기정보저장단계(S230)에서 저장된 대기정보에 따른 음속의 변화 정보를 수집하는 대기상태수집단계(S530)와, 스피커에서 출력되는 음향의 음향출력 지연시간 값과 다수의 스피커들 사이의 거리 및 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보에 따른 음향출력 지연시간 값을 비교하는 출력값비교단계(S540)와, 출력값비교단계(S540)에서 산출된 비교값에 따라 스피커에서 출력되는 음향의 음향출력 지연시간 값을 보정하는 데이터보정단계(S550)와, 출력값비교단계(S540)에서 산출된 비교값 및 오차 발생 경고를 발신하는 에러출력단계(S560)와, 보정된 음향데이터 내지 오차가 발생하지 않은 음향데이터를 출력하는 음향출력단계(S570)를 거치게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 제어 방법은, 자기진단단계(S500)를 통해 시스템 상에서 발생하는 오차를 보정하는 것이 가능하고, 시스템의 오작동을 방지할 수 있게 된다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 통신연결백업수단 및 통신연결백업허브의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 개별제어기(300) 간의 통신연결이 원활하지 못할 시, 개별제어기(300) 간의 통신연결을 백업하는 통신연결백업수단(400);과, 통신연결백업수단(400)을 통한 네크워크를 구성시키는 통신연결백업허브(500);를 더 포함한다.
통신연결백업수단(400)은 개별제어기(300) 간의 통신연결이 원활하지 못할 시, 개별제어기(300) 간의 통신연결을 백업하는 통신연결수단으로, 유선통신수단 내지 무선통신수단이 이용될 수 있다. 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1개별제어기(300-1)과 제2개별제어기(300-2) 사이의 통신이 원활하지 못할 시, 통신연결백업수단(400)을 통해 통신이 연결되는 것이 가능하게 된다.
또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제3개별제어기(300-3)에 장애가 발생하여 제3개별제어기(300-3)를 통해 차순의 개별제어기(300)로 음향데이터 전달이 이루어지지 못하는 경우에도, 통신연결백업수단(400)을 통해 음향데이터 전달이 가능하게 된다.
통신연결백업허브(500)는 통신연결백업수단(400)을 통한 네크워크를 구성시키는 통신 허브로써, 스위칭허브의 한 종류인 L2스위치 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치의 통신연결백업수단(400) 및 통신연결백업허브(500)는, 도 2와 관련된 설명에서 언급된 개별제어기(300)의 구성 및 도 5와 관련된 설명에서 언급된 음향데이터의 구성과 연동하여 작동되어, 본연의 기능을 구현할 수 있게 된다.
도 2와 관련된 설명에서, 개별제어기(300)는 별도의 중앙제어장치가 없이 각각의 스피커마다 설치되는 것으로 설명되고 있다. 또한, 개별제어기(300)는 거리정보처리 및 대기정보처리 및 음향저장 및 자기진단 기능을 모두 가지고 있어, 별개로 작동이 가능하다. 다만, 원 음향데이터를 수신하는 통신상에 장애가 발생하면 음향데이터를 스피커로 출력할 수 없게 되는 문제가 있는 것이다. 이러한 통신상의 문제 발생 요인을 통신연결백업수단(400) 및 통신연결백업허브(500)를 통해 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 5와 관련된 설명에서, 음향데이터는, 음향출력 지연시간 값들을 반영되어 각각의 개별제어기(300)들에 각각 저장되는 것으로 설명되고 있다. 즉, 통신에 장애가 발생하나 개별제어기(300)들 중 몇몇이 작동불능이 되더라도, 각각의 개별제어기(300)들에 음향출력 지연시간 값들이 반영된 최종 음향데이터가 보존되는 것이다. 보존된 최종 음향데이터는, 통신연결백업수단(400) 및 통신연결백업허브(500)를 통해 통신 연결된 개별제어기(300)들을 통해 각각의 스피커들에서 출력되는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치에, 통신연결백업수단(400) 및 통신연결백업허브(500)가 포함되지 않는다면, 개별제어기(300)가 각각의 스피커마다 설치되고, 음향데이터가 음향출력 지연시간 값들을 반영되어 각각의 개별제어기(300)들에 각각 저장되더라도, 통신장애 내지 장치장애 시 원활하게 에코(Echo) 저감 기능이 구현되는 것은 불가능할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널용 스피커 장치는, 일방향으로 연장되는 밀폐 공간 내에 다수의 스피커;와, 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보를 수집하는 대기정보수집기;와, 다수의 스피커들에 각각 설치되되, 다수의 스피커들 사이의 거리 및 밀폐 공간의 온도 및 습도 정보에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여, 각각의 다수의 스피커에 순차적으로 음향을 지연시켜 출력시키는 다수의 개별제어기;를 포함하여, 터널내의 에코(Echo)현상을 저감시켜서 가청성을 향상시킬 수 있는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100...스피커
200...대기정보수집기
300...개별제어기
310...음향필터링부
320...거리정보처리부
330...대기정보처리부
340...음향저장부
350...자기진단부
360...신호수신부
370...신호발신부
400...통신연결백업수단
500...통신연결백업허브

Claims (8)

  1. 터널 내에, 상기 터널의 통행방향을 따라 일렬로 설치되는 다수의 지향성 스피커;들과,
    상기 터널 내의 온도 및 습도 정보를 수집하는 대기정보수집기;와,
    상기 다수의 지향성 스피커들에 각각 설치되되, 상기 다수의 지향성 스피커들 사이의 거리 및 상기 터널의 온도 및 습도 정보에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여, 각각의 다수의 지향성 스피커에 순차적으로 음향을 지연시켜 출력시키는 다수의 개별제어기;들을,
    포함하는 스피커 장치에 있어서,
    상기 개별제어기는,
    상기 다수의 지향성 스피커들에 출력되는 음향데이터를 필터링하는 음향필터링부;와,
    상기 다수의 지향성 스피커들 사이의 거리에 따른 음향출력 지연시간을 산출하여 상기 음향데이터에 반영시키는 거리정보처리부;와,
    상기 대기정보수집기에서 수집된 상기 터널의 온도 및 습도 정보를 계산하여 상기 음향출력 지연시간을 보정하는 대기정보처리부;와,
    상기 개별제어기들 별로 매칭된 상기 음향출력 지연시간 값들이 포함된 상기 음향데이터를 저장하는 음향저장부;를,
    포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 스피커 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개별제어기는,
    상기 거리정보처리부 및 상기 대기정보처리부를 통하여 보정된 상기 음향출력 지연시간 값과 상기 다수의 지향성 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 상기 다수의 지향성 스피커에서 출력되는 상기 음향출력 값을 상기 음향출력 지연시간 값에 맞추어 보정하는 자기진단부;를,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 스피커 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 개별제어기는,
    상기 음향출력 지연시간 값이 반영된 상기 음향데이터를 수신하는 신호수신부;와,
    상기 음향출력 지연시간 값이 반영된 상기 음향데이터를, 차순의 상기 개별제어기로 발신하는 신호발신부;를,
    더 포함하여 다수의 상기 개별제어기들끼리 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 터널용 스피커 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터널용 스피커 장치는,
    상기 개별제어기 간의 통신연결이 원활하지 못할 시, 상기 개별제어기 간의 통신연결을 백업하되 유선통신수단을 포함하는 통신연결백업수단;과,
    상기 통신연결백업수단을 통해 네크워크를 구성시키는 통신연결백업허브;를,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 스피커 장치.
  7. 터널 내에, 상기 터널의 통행방향을 따라 일렬로 설치되는 다수의 지향성 스피커들을 포함하는 스피커 장치를 제어하는 방법으로써,
    상기 다수의 지향성 스피커들에 출력되는 음향데이터를 필터링하는 음향필터링단계;와,
    상기 다수의 지향성 스피커들 사이의 거리에 따른 음향출력 지연시간을 산출하는 거리정보처리단계;와,
    상기 다수의 지향성 스피커들에 각각 설치되는 개별제어기들 별로 매칭된 상기 음향출력 지연시간 값들이 포함된 상기 음향데이터를 저장하는 음향저장단계;와
    상기 터널 내의 온도 및 습도 정보를 계산하여 상기 음향출력 지연시간을 보정하는 대기정보보정단계;와,
    상기 다수의 지향성 스피커들에 상기 음향데이터를 상기 음향출력 지연시간에 따라 순차적으로 지연시켜 출력시키는 음향출력단계;를,
    포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 스피커 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 거리정보처리단계 및 상기 대기정보보정단계를 통하여 보정된 상기 음향출력 지연시간 값과 상기 다수의 지향성 스피커에서 출력되는 음향출력 값을 비교하여, 상기 다수의 지향성 스피커에서 출력되는 상기 음향출력 값을 상기 음향출력 지연시간 값에 맞추어 보정하는 자기진단단계;를,
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널용 스피커 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000194977A (ja) * 1998-12-24 2000-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 避難誘導装置
JP2003204596A (ja) * 2002-01-04 2003-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 拡声放送システムおよび拡声放送装置

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