KR102000628B1 - 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 시스템 및 장치 - Google Patents

Abstract

비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 시스템 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 소방용 경보 장치는, 비가청 주파수의 경보음원을 출력하는 경보발생부; 경보음원을 가청 주파수로 변환하기 위한 음원변환부; 경보발생부 또는 음원변환부로부터의 경보음원을 출력하는 음원출력부; 및 화재신호가 수신되는 경우 음원변환부에 의한 가청 주파수의 경보음원이 음원출력부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 시스템 및 장치{Fire alarm system and device using inaudible sound wave}

본 발명은 소방용 경보에 관한 것으로, 점검 기능을 위한 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 시스템 및 방법에 관한 것이다.

화재경보용으로 사용하는 비상벨이나 사이렌 등은 평상시 전혀 사용을 하지 않고, 화재 발생시에만 동작하기 때문에 유사시에 정상적으로 동작될 수 있도록 항상 점검해 두어야 한다. 그러나 아파트에는 입주자가 상시 거주하고 있고, 호텔이나 콘도 등에도 관광객들이 머무르고 있기 때문에 소방점검을 하기 위하여 시끄러운 비상벨이나 사이렌과 같은 경보장치를 동작시키면 민원을 유발하게 된다. 따라서 소방점검자는 화재발생시 경보장치에서 정상적인 음향이 송출되는지 여부를 확인하기 위하여 방재센터에서 임의의 화재신호를 생성한 후 1~2초간 순간적으로 경보장치를 동작시킨 후 청각을 통하여 이를 확인하고 있다.

그러나 하나의 층에는 여러 개의 경보장치가 설치되어 있고, 층수가 높거나 면적이 넓은 경우에는 각각의 경보장치에 대한 동작상태를 확인하기가 곤란해 진다. 반복적으로 발생하는 경보음은 입주자의 불편을 초래하기 때문에 랜덤으로 몇 개만 형식적으로 검사를 실시하는 것이 현실이다. 또한 경보설비의 점검에 필요한 시간과 인건비를 최소화하기 위하여 점검자가 몇 개의 경보기구를 샘플링하여 점검하고 그 내용을 주관적으로 판단하여 수기로 점검결과보고서를 작성하기 때문에 그만큼 신뢰성이 떨어지게 된다.

대한민국 등록특허 제10-1011010 (등록일자 2011년01월19일) 소방용 수신기

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 거주자들의 불편을 최소화할 수 있는 소방용 경보의 구동을 점검하는 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 시스템 및 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 원격에서 복수개의 경종, 사이렌과 같은 소방용 경보 알림장치의 구동을 점검할 수 있는 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 시스템 및 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 비가청 주파수의 경보음원을 출력하는 경보발생부; 상기 경보음원을 가청 주파수로 변환하기 위한 음원변환부; 상기 경보발생부 또는 상기 음원변환부로부터의 경보음원을 출력하는 음원출력부; 및 화재신호가 수신되는 경우 상기 음원변환부에 의한 가청 주파수의 경보음원이 상기 음원출력부를 통해 출력되도록 제어하는 제어부를 포함하는, 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 장치가 제공된다.

여기서, 상기 제어부는 항상 또는 주기적으로 비가청 주파수의 경보음원이 음원출력부를 통해 출력되도록 제어하되, 경보점검 신호가 수신되면 상기 비가청 주파수의 경보음원이 상기 음원변환부에 의해 제2 가청 주파수로 변환되어 출력되도록 할 수 있다.

또한, 상기 음원출력부로부터 출력되는 경보음원을 녹취하기 위한 음원입력부; 및 상기 음원입력장치에 의한 녹취음원을 이용하여 상기 음원변환부에 대한 점검을 수행하도록 경보장치 점검기로 상기 녹취음원을 전송하기 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 화재신호가 수신되는 경우, 상기 음원입력부에 의한 일정시간동안의 녹취음원을 상기 경보장치 점검기로 전송할 수 있다.

그리고, 경보점검 시에는 비가청 주파수의 경보음원을 출력하고, 화재발생시에는 상기 경보음원을 가청 주파수로 변환하여 출력하는 경보장치; 상기경보장치의 구동을 제어하는 경보장치 제어기; 및 상기 경보장치 제어기가 상기 경보장치를 점검모드로 구동시키면, 상기 경보장치로부터 비가청 주파수의 경보음원의 입력여부를 확인하여 점검결과를 출력하는 경보장치 점검기를 포함하는, 소방용 경보 시스템이 제공된다.

여기서, 외부 소리를 녹취하기 위한 음원입력장치를 더 포함하되, 상기 경보장치는 주파수 변환수단 자체에 대한 점검을 위해 상기 경보음원을 제2 가청 주파수로 변환하여 출력하며, 상기 경보장치 점검기는 상기 음원입력장치에 의한 녹취음원을 더 이용한 점검결과를 출력할 수 있다.

또한, 상기 경보장치 점검기는 화재 발생 시, 상기 음원입력장치를 구동시켜 수신되는 각 음원을 분석하여 실내의 사람 분포 현황을 생성하는, 소방용 경보 시스템.

본 발명에 따르면, 비가청 음파를 이용하여 점검을 수행함으로 인해, 시끄러운 경종 및 사이렌 소리로 인한 주거자들의 불편을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 원격에서 복수개의 소방용 경보 알림장치의 구동을 점검할 수 있어 점검 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방용 경보 시스템을 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비가청 주파수를 이용하는 경보장치의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경보장치의 구동 과정을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경보장치에서의 점검과정을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재발생 시의 안내멘트 출력 과정을 도시한 흐름도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 후술될 제1 임계값, 제2 임계값 등의 용어는 실질적으로는 각각 상이하거나 일부는 동일한 값인 임계값들로 미리 지정될 수 있으나, 임계값이라는 동일한 단어로 표현될 때 혼동의 여지가 있으므로 구분의 편의상 제1, 제2 등의 용어를 병기하기로 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 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, 하나 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, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방용 경보 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전체 시스템은 경보장치(10-1, ..., 10-n, 이하 10으로 통칭), 점검 단말(20), 경보장치(10)를 제어하기 위한 경보장치 제어기(30) 및 경보장치(10)의 점검을 수행하는 경보장치 점검기(50)를 포함한다.

경보장치(10)는 화재를 인식한 경보장치 제어기(30)의 제어 하에 화재 알림으로써 경보음원을 출력한다. 일반적으로 경보장치(10)는 건물내 다수의 곳에 설치되어 건물내 거주자들이 화재발생을 즉각적으로 인지하도록 하기 위한 것이다.

본발명에 따른 점검장치는 경보음원을 비가청 음파와 가청 음파로서 출력하는데, 예를 들어 점검 시에는 비가청 음파로, 화재 시에는 가청 음파의 경보음원을 출력한다.

점검 단말은 점검장치로부터 비가청 음파로 경보음원이 출력되어 수신되는지 여부를 확인하기 위한 장치로서, 예를 들어 점검자가 보유한 스마트폰, 태블릿pc와 같은 모바일 기기일 수 있다. 일례를 들면, 경보장치 점검기(50)로부터 점검 명령을 수신한 경보장치(10)들은 비가청 주파수의 경보음원을 출력하고, 점검단말은 해당 경보음원의 유효범위 내로 진입하여 비가청 주파수의 경보음원의 수신여부를 확인한 후 그 결과를 경보장치 점검기(50)로 제공한다. 따라서 경보장치 점검기(50)는 점검 단말로부터 각 경보장치(10)의 점검결과를 수집하여 전체적인 경보장치(10)의 점검 결과를 저장 및 출력할 수 있다.

다른 일례에 따르면, 별도의 점검 단말 없이, 경보장치(10) 자체에 비가청 주파수의 경보음원을 수신하여 경보장치 점검기(50)로 제공하는 수단이 더 구비될 수도 있다.

이하, 경보장치(10)의 상세 구성에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비가청 주파수를 이용하는 경보장치의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 경보장치(10)는 경보발생부(11), 음원변환부(12), 음원출력부(13), 통신부(14) 및 제어부(16)를 포함하되, 다른 일례에 따르면 음원입력부(15)를 더 포함할 수 있다.

경보발생부(11)는 비가청 주파수의 경보음원을 출력한다. 일반적으로 저주파는 사람의 귀로 들을 수 있는 가청 주파수이며, 고주파의 경우 사람이 들을 수 없는 비가청 주파수를 갖는다. 경보발생부(11)는 고주파와 같은 비가청 주파수로 경보음원을 출력한다. 일례에 따르면 경보발생부(11)는 비가청 주파수의 경보음원을 저장하고, 저장된 경보음원에 따른 데이터를 출력하는 방식일 수 있다.

음원변환부(12)는 경보발생부(11)로부터 출력되는 비가청 주파수의 경보음원을 가청 주파수로 변환한다.

음원출력부(13)는 경보발생부(11) 또는 음원변환부(12)로부터의 경보음원을 출력하기 위한 것으로, 예를 들어 스피커(speaker)일 수 있다. 즉, 음원출력부(13)는 경보발생부(11)로부터의 비가청 주파수의 경보음원을 출력하거나, 음원변환부(12)에 의해 가청 주파수소 변환된 경보음원을 출력하는 것이다.

통신부(14)는 네트워크를 통해 외부의 장치(예를 들어, 경보장치 제어기(30) 및 경보장치 점검기(50))와 통신하기 위한 것으로, 이는 당업자에게는 자명할 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제어부(16)는 각 구성부의 전반적인 구동을 제어하며, 예를 들어 화재신호가 수신되는 경우(즉, 화재가 발생하여 화재수신반에서 화재신호가 수신되는 경우) 음원변환부(12)에 의한 가청 주파수의 경보음원이 음원출력부(13)를 통해 출력되도록 제어한다. 또한, 제어부(16)는 경보장치(10)의 점검기능 수행 시, 경보발생부(11)에 의한 비가청 음파인 경보음원을 음원출력부(13)를 통해 출력한다. 이렇게 출력된 비가청 주파수의 경보음원이 주변에 위치한 점검 단말로 제공됨으로 인해, 점검 단말은 각 경보장치(10)가 정상적으로 구동하는지 여부를 확인할 수 있다.

그리고, 경보발생부(11)의 비가청 주파수의 경보음원이 음원변환부(12)에 의해 정상적으로 가청 주파수의 경보음원으로 변환되어 출력되는지 여부를 확인할 필요가 있다. 즉, 화재 발생 시 정상적으로 가청 주파수의 경보음원이 출력되어야 하므로, 음원변환부(12)가 비가청 주파수의 경보음원을 변환하여 출력하는지 여부를 확인하는 것이다.

이를 위해, 경보장치(10)는 외부 소리를 입력받기 위한 음원입력부(15)를 포함할 수 있으며, 제어부(16)는 음원변환부(12)에 의해 경보음원이 가청 주파수로 변환되어 출력되는지 여부를 음원입력부(15)에 의해 녹취되는 음원정보를 이용하여 확인한다.

예를 들어, 음원입력부(15)는 마이크로폰으로 구현될 수 있으며, 제어부(16)는 음원입력부(15)를 통해 녹취된 음원정보를 분석하여, 정상적으로 경보음원이 녹음되어 있는지 여부를 확인함으로써, 음원변환부(12)에 의해 비가청 주파수의 경보음원이 가청 주파수로 변환되어 음원출력부(13)를 통해 출력되는지 여부를 확인한다.

그리고, 일례에 따르면 음원입력부(15)가 비가청 주파수의 경보음원까지도 녹취하는 경우, 제어부(16)는 음원입력부(15)에 의해 경보발생부(11)로부터의 비가청 주파수의 경보음원이 출력되어 녹취되는지 여부를 확인함으로써, 그에 따른 점검 결과를 통신부(14)를 통해 직접 경보장치 점검기(50)로 제공할 수 있다. 이에 따르면 별도의 점검 단말이 필요없이 경보장치(10) 자체가 점검을 수행하고, 그 결과를 경보장치 점검기(50)로 제공할 수 있게 된다.

그리고, 일례에 따르면, 음원변환부(12)의 기능을 점검할 때, 음원변환부(12)는 제2 가청 주파수로 경보발생부(11)로부터의 경보음원을 변환하여 음원출력부(13)를 통해 출력한다. 예를 들어, 제2 가청 주파수는 사람의 귀로는 들리나 잘 들리지 않는 작은 소리 또는 낮은 음의 소리일 수 있다. 그 이유는 점검 시에는 주민들에게 경보음으로 인한 불편을 주지 않는 것이 좋으므로, 잘 들리지 않는 제2 가청 주파소의 소리로 경보음원을 변환하여 출력하는 것이다.

다른 일례에 따르면, 점검 수행 시, 음원변환부(12)는 제2 비가청 주파수로 경보발생부(11)로부터의 경보음원을 변환하여 음원출력부(13)를 통해 출력할 수도 있다. 즉, 음원변환부(12)가 정상적으로 경보음원의 변환을 수행하는지 여부를 확인하기 위한 것이므로, 점검 시 음원변환부(12)는 경보발생부(11)로부터의 경보음원과는 다른 비가청 주파수로 경보음원을 변환하여 출력하는 것이다.

그리고 다른 예에 따르면 음원입력부(15)는 경보 장치와는 별개의 장치로 구현되어, 경보 장치가 설치되는 곳에 대응하여 설치될 수 있다. 예를 들어, 별개의 장치로 구현된 음원입력장치(미도시)는 주변의 경보장치(10)로부터의 경보음원을 녹취하여 생성한 음원정보를 경보장치 점검기(50)로 제공한다. 그러면, 경보장치 점검기(50)는 음원입력장치로부터 수집한 음원을 분석하여 대응된 경보장치(10)의 정상 구동 여부에 대한 점검결과를 출력할 수 있다.

또는, 음원입력장치 자체에 또는 별도의 장치로 램프가 구비되어, 정상적으로 비가청 주파수의 경보음원이 음원입력장치에 의해 녹취되는 경우 램프가 빛을 발하도록 한다. 이에 따라, 관리자 또는 거주자는 해당 램프의 구동 여부를 통해 경보장치가 정상적으로 구동되는지를 바로 시각적으로 확인할 수 있다.

이하에서는, 음원입력부(15)를 구비한 경보장치(10)에서의 처리 절차에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 경보장치의 구동 과정을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경보장치에서의 점검과정을 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 경보장치(10)는 주기적으로 비가청 주파수의 경보음원을 출력한다(S310). 상술한 바와 같이 경보장치(10)는 점검 기능 수행 시에만 비가청 주파수의 경보음원을 출력할 수도 있으나, 본 실시예에서는 항상 또는 주기적으로 비가청 주파수의 경보음원을 출력하는 것을 위주로 설명하기로 한다.

그러한 도중, 외부로부터 신호가 수신되면(S320), 수신된 신호가 화재신호인지 또는 점검신호인지 여부를 확인한다(S330). 화재가 발생하게 되면 경보장치 제어기(30)로부터 화재신호가 수신되며, 점검이 필요한 경우 경보장치 점검기(50)로부터 점검신호가 수신되는 것이다.

화재신호가 수신되는 경우, 경보장치(10)는 경보발생부(11)에 의한 비가청 주파수를 가청 주파수로 변환하여 출력함으로써(S340), 화재에 대응하여 주민들이 화재발생을 인식할 수 있도록 한다.

이와 달리, 점검신호가 수신되는 경우, 경보장치(10)는 경보발생부(11)에 의한 비가청 주파수의 경보음원을 제2 가청 주파수의 경보음원으로 변환(화재시와는 달리 점검을 위해 작은 소리의 음원으로 변환)하여 출력한다(S350). 이때 상술한 바와 같이 경보장치(10)는 제2 비가청 주파수의 경보음원으로 변환하여 출력할 수도 있다.

그리고, 도 4를 참조하면, 점검신호가 수신되는 경우(410), 제2 가청주파수로 경보음원을 출력하고(S420), 구비된 음원입력수단(음원입력부(15))을 이용하여 녹취하여(S430) 생성한 녹취음원을 경보장치 점검기(50)로 전송한다(S440). 상술한 바와 같이 녹취음원을 경보장치(10) 자체가 분석하여 점검결과를 경보장치 점검기(50)로 제공할 수도 있으나, 제어부(16)에서의 분석 자체에 오류가 발생할 수 있으므로 녹취음원 자체를 경보장치 점검기(50)가 수집하여 직접 분석할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재발생 시의 안내멘트 출력 과정을 도시한 흐름도.

도 5를 참조하면, 경보장치 점검기(50) 및 경보장치 제어기(30)를 포함하는 점검 시스템은 화재발생이 인식되면(510), 음원입력장치(미도시, 또는 경보장치(10)의 음원입력부(15))를 구동하여 외부 음원을 일정시간주기로 지속적으로 녹음하여 수집한다(S720).

수집된 음원정보에서 사람의 음성, 소음 등을 분석하여 실내에 위치하고 있는 사람들의 분포 현황을 생성한다(S730). 예를 들어 건물의 각 층 중에 어느 곳에 사람들이 더 많은지 여부를 사람들의 음성과 소음을 분석함으로써 그 분포도를 생성하는 것이다. 예를 들어 사람이 많을수록 소음 및 음량이 크게 녹음될 것이다.

사람의 분포도가 생성되면, 화재발생 위치와 사람 분포도를 바탕으로 대피 경로에 대한 안내메시지를 출력한다(S740). 예를 들어, 화재발생층과 가까운 3층에 사람이 가장 많은 경우, 3층의 거주자들이 대피하는 경로를 우선순위로 두어 대피 경로를 안내하는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 경보장치
20 : 점검 단말
30 : 경보장치 제어기
50 : 경보장치 점검기

Claims (8)

1. 비가청 주파수의 경보음원을 출력하는 경보발생부;
   상기 경보음원을 가청 주파수로 변환하기 위한 음원변환부;
   상기 경보발생부 또는 상기 음원변환부로부터의 경보음원을 출력하는 음원출력부;
   항상 또는 주기적으로 상기 경보발생부에 의한 비가청 주파수의 경보음원이 상기 음원출력부를 통해 출력되어 외부의 점검 단말이 이를 수신하도록 하며, 화재신호가 수신되는 경우에는 상기 음원변환부에 의한 제1 가청 주파수의 경보음원이 상기 음원출력부를 통해 출력되도록 제어하며, 경보점검 신호가 수신되면 상기 비가청 주파수의 경보음원이 상기 음원변환부에 의해 상기 제1 가청 주파수의 경보음원에 비해 작은 소리의 제2 가청 주파수의 경보음원으로 변환되어 출력되도록 하는 제어부;
   상기 음원출력부로부터 출력되는 상기 제2 가청 주파수의 경보음원을 녹취하기 위한 음원입력부; 및
   상기 음원입력부에 의한 녹취음원을 이용하여 상기 음원변환부에 대한 점검을 수행하도록 경보장치 점검기로 상기 녹취음원을 전송하기 위한 통신부를 포함하는, 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는 화재신호가 수신되는 경우, 상기 음원입력부에 의한 일정시간동안의 녹취음원을 상기 경보장치 점검기로 전송하는, 비가청 음파를 이용하는 소방용 경보 장치.
   
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