KR200384695Y1 - 문자음성변환을 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템 - Google Patents

Abstract

본원고안은 갑작스런 태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등과 같은 대규모 자연재해 및 인위적인 재난의 발생시 유선전화기 혹은 유선비상행정방송망과 같은 가장 기초적인 통신시설만을 구비한 채 전국의 산간 오지에 흩어져 있는 자연부락마을 주민들의 안전과 재산을 보호하기 위하여 각 행정구역마다 설치되어 있는 비상재난/재해메시지 전송시스템에 관한 것이다.

이를 보다 상세히 설명하면 본원고안은 상기 비상재난/재해방송통신망을 구성함에 있어서,

CDMA망과 저궤도위성통신망(ORBCOMM)이 상호 호환하여 작동되도록 결합하여 구성함으로서, 통제국 요원(혹은 사용자)이 휴대하고 있는 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 이용해서 문자전송방식과 음성전송방식 중 상황에 적합한 방식을 선택하여 비상재난/재해메시지를 경보국으로 전달하여 전파할 수 있도록 한 문자음성변환(TTS)을 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템에 관한 것이다.

본원고안에 의하면 태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등으로 인하여 기존의 모든 지상통신망이 두절되더라도 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 SMS기능 또는 통제국의 통제서버를 활용하여 저궤도위성망을 통해서 재난/재해 현장에 문자음성변환방식(TTS)으로 재난/재해와 관련된 비상재난/재해메시지를 신속·정확하게 전송할 수 있게 됨은 물론, 재난/재해현장에 메시지가 정확히 전달되었는지 여부를 통제요원이 즉각 확인 할 수 있게 됨에 따라 어떠한 재난/재해 상황하에서도 결코 통신이 단절됨이 없이 비상재난/재해메시지를 전파될 수 있게 된다.

또 문자전송방식에 의해 동일한 메시지를 다수의 재해현장에 대량으로 신속·정확하게 전달함으로서 비상재난/재해상황에 주민들이 보다 신속하게 재난/재해 상황에 대처할 수 있도록 됨으로서 재난/재해지역의 인명 및 재산의 피해를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 메시지의 전송과정에서 잡음이 혼입되거나 장거리 전송에 따른 신호감쇠로 인하여 메시지정보가 왜곡되는 현상을 극소화하여 주민들에게 재난/재해의 상황 및 대처요령을 정확하게 전달할 수 있게 된다.

또한 통제요원의 현재 위치에 관계없이 비상재난/재해메시지를 발령할 수 있게 됨에 따라 통제요원이 재난/재해현장을 직접 순회·확인·감시하면서 현장에서 직접 메시지를 발령할 수 있게 될 뿐만 아니라, 메시지의 방송상황을 통제요원이 현장에서 직접 확인할 수 있게 됨으로서 보다 현장감있고 실질적인 재난/재해메시지를 전파할 수 있게 된다.

Description

문자음성변환을 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템 {Amessage circulation system for contingency accident/disaster by TTS }

<기술 분야>

본원고안은 갑작스런 태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등과 같은 대규모 자연재해 및 인위적인 재난의 발생시 유선전화기 혹은 유선비상행정방송망과 같은 가장 기초적인 통신시설만을 구비한 채 전국의 산간 오지에 흩어져 있는 자연부락마을 주민들의 안전과 재산을 보호하기 위하여 각 행정구역의 자연부락마을 마다 설치하여 운영할 수 있는 비상재난/재해메시지 전송시스템에 관한 것이다.

이를 좀 더 자세히 설명하면 본원고안은 상기 비상재난/재해방송통신망을 구성함에 있어서,

CDMA망과 저궤도위성통신망(ORBCOMM)이 상호 호환하여 작동되도록 결합하여 구성함으로서, 통제국 요원(혹은 사용자)이 휴대하고 있는 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 이용해서 문자전송방식과 음성전송방식 중 상황에 적합한 방식을 선택하여 비상재난/재해메시지를 경보국으로 전달하여 전파할 수 있도록 한 문자음성변환(TTS)을 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템에 관한 것으로서,

본원고안에 의하면 태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등으로 인하여 기존의 모든 지상통신망이 두절되더라도 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 SMS기능 또는 통제국의 통제서버를 활용하여 저궤도위성망을 통해서 재난/재해 현장에 문자음성변환방식(TTS)으로 재난/재해와 관련된 비상재난/재해메시지를 신속·정확하게 전송할 수 있게 됨은 물론, 재난/재해현장에 메시지가 정확히 전달되었는지 여부를 통제요원이 즉각 확인 할 수 있게 됨에 따라 어떠한 재난/재해 상황하에서도 결코 통신이 단절됨이 없이 비상재난/재해메시지를 전파될 수 있게 되며,

또 문자전송방식에 의해 동일한 메시지를 다수의 재해현장에 대량으로 신속·정확하게 전달함으로서 비상재난/재해상황에 주민들이 보다 신속하게 재난/재해 상황에 대처할 수 있도록 됨으로서 재난/재해지역의 인명 및 재산의 피해를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 메시지의 전송과정에서 잡음이 혼입되거나 장거리 전송에 따른 신호감쇠로 인하여 메시지정보가 왜곡되는 현상을 극소화하여 주민들에게 재난/재해의 상황 및 대처요령을 정확하게 전달할 수 있게 되고,

또한 통제요원의 현재 위치에 관계없이 비상재난/재해메시지를 발령할 수 있게 됨에 따라 통제요원이 재난/재해현장을 직접 순회·확인·감시하면서 현장에서 직접 메시지를 발령할 수 있게 될 뿐만 아니라, 메시지의 방송상황을 통제요원이 현장에서 직접 확인할 수 있게 됨으로서 보다 현장감있고 실질적인 재난/재해메시지를 전파할 수 있게 되는 등의 특징이 있다.

<비상재난/재해메세지 전송시스템의 운용상황>

정부는 갑작스런 태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등과 같은 대규모 자연재해나 인위적인 재난으로 인해 대형 재난/재해가 발생할 경우 주민들에게 상황을 정확하고 신속히 알리는 한편, 주민들을 안전하게 대피하거나 미리 주민들이 이에 대비할 수 있도록 하기 위해 전국을 각 행정구역별로 구분하고 각 지역의 자치단체장의 책임 하에 재난/재해대비를 위한 비상재난/재해메시지전송시스템을 설치하여 운용하고 있다.

이러한 비상재난/재해메시지전송시스템은 보통 해당 지방자치단체별로 설치되어 운용·관리되고 있으며, 상기 비상재난/재해메시지전송시스템의 구성은 일반적으로 통제국과 경보국의 설비로 나뉘어져 구성되고 있다.

통제국 설비는 보통 이를 총괄하는 시군구에 설치되어 운용·관리되고 있고, 경보국 설비는 각 읍면동의 요소요소 및 자연부락 마을 등의 필요한 개소에 설치되어 무인설비로서 관리·운용되고 있으며, 이들 경보국은 시군구에 설치된 통제국에 의해 직접 원격제어되면서 통제국 요원(혹은 사용자)의 제어에 따라 통제국으로부터 전송되어 온 비상재난/재해메시지를 해당 지역주민들에게 음성으로 방송하여 전파하게 된다.

<비상재난/재해메세지 전송시스템의 기술적 배경>

현재 상기와 같은 비상재난/재해메시지전송시스템은 일반적으로 사용되고 있는 각종 통신망을 모두 활용하여 이루어지고 있다. 즉, 유선전화와 PSTN망을 이용하는 방법, 휴대용전화기 및 CDMA망을 이용하는 방법, VHF UHF의 무선통신망 및 무선단말기를 이용하는 방법, PC 및 인터넷을 이용하는 방법, 국가행정망 및 단말기를 이용하는 방법 등과 같은 각종 통신망이 비상재난/재해메시지전송시스템의 비상재난/재해메시지를 전송하기 위한 통신 수단으로 총 동원되어 활용되고 있다.

이처럼 비상재난/재해메세지 전송시스템에 모든 통신수단이 총동원되는 이유는 재난/재해상황은 비상성(예기치 못한 순간에 발생함)을 가지는 반면, 비상재난/재해메세지전송시스템은 무결성이 요구되기 때문이다. 비상재난/재해메시지전송시스템은 비상의 상황을 현장의 주민들에게 신속·정확하게 알리고 현지 주민들이 신속히 이에 대처하도록 하는 것이 가장 중요하다. 따라서 이 시스템의 운용에 있어서 비상성을 극복하고 무결성을 확보하기 위해서는 잠시라도 통신망이 두절되어서는 아니 되며, 아울러 전달되는 메시지의 내용은 신속하고 정확해야 된다. 이런 이유로 인해 비상재난/재해메시지전송시스템의 통신망은 상기 열거한 통신망 중 어느 하나의 통신망 중 하나를 택일하여 단독으로 통신망을 구성하지 않고 다수의 통신망이 복합적으로 채택되어 어느 하나의 통신망이 두절될 경우 다른 통신망이 이를 대체하여 기능을 수행하도록 상호 보완적으로 구성하는 것이 보통이며, 이러한 구성으로 인해 재해/재난의 발생으로 인하여 어느 하나의 통신망이 두절되더라도 비상재난/재해메시지는 즉각 다른 통신망을 통하여 재난/재해현장에 전달될 수 있게 된다.

한편, 홍수, 태풍, 지진 등과 같은 자연재해의 경우 그 재해지역이 대단히 광범위할 뿐만 아니라 재해의 상황이 대단히 빠르고 동시적이기 때문에 재해지역의 모든 곳에 동시에 동일한 메시지가 신속히 전달되도록 하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서는 동일한 메시지를 전송하면서도 전송되는 정보의 양이 최소화되도록 할 필요가 있다. 그렇지 않으면 많은 재난/재해지역에 동시에(거의 같은 시각에) 재난/재해메세지를 전송하는 것이 어렵게 된다.

또한 통제국의 요원(사용자)이 직접 육성으로 비상재난/재해메시지전송을 할 경우 통제국 요원(혹은 사용자)의 메시지 전달 미숙·당황 등으로 인하여 재해/재난 상황에 적합한 주민 대처요령을 신속·정확하고 적절하게 전달하는 것이 불가능해지거나, 전달하고자 하는 비상재난/재해메시지를 방송을 전담하는 성우들처럼 또렷이 전달하지 못하는 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 종래에는 미리 방송이 예상되는 비상재난/재해메시지의 내용을 성우들을 활용해 녹음하여 저장해 두고, 통제국 요원(혹은 사용자)는 통제국의 장비를 조작하여 현장의 재난/재해상황에 맞는 메시지를 선택한 다음, 이를 방송할 수 있도록 하는 방식이 운용되고 있으나 이러한 방식은 상황에 적합한 메시지를 즉시적으로 전달하는 것이 불가능하다.

또 한편 비상재난/재해메세지 전송시스템은 비상시에 한하여 사용하는 것이기 보통이기 때문에 수요측면에서 장치의 범용성이 매우 낮은 편이며, 평상시 장치를 관리·운용함에 있어서 장치의 무결성을 유지하기 위한 노력이 극히 형식적으로 이루어져 장치 운용상의 신속·정확함을 위한 투자가 거의 이루어지지 않는 경향이 있다.

<종래기술의 문제점>

상기한 바와 같이 비상재난/재해의 비상성과 비상재난/재해메시지전송시스템의 무결성 요구로 비상재난/재해메세지 전송시스템에서는 잠시라도 통신망이 두절될 수 없기 때문에 다중의 통신망을 복합적으로 채택하여 구성함으로서 어느 하나의 통신망이 두절될 경우 통제국 요원(혹은 사용자)가 다른 통신망을 이용하여 비상재난/재해메시지전송을 할 수 있도록 하고 있다.

그러나 이는 각각의 통신망이 상호 병렬적으로 구성되어 상호 독립적으로 기능하는 상태로서, 각각의 통신망은 통신망 자체가 기본적으로 제공하는 보완적인 서비스 외에는 상호 독립적으로 통신기능을 수행하고 있다. 따라서 통신망의 선택이나 메시지의 전송방법의 변경 등은 당해 통신망을 운용하는 사용자(통제국의 통제요원)가 근본적으로 별개인 통신망의 별도로 선택하여 활용한 것일 뿐, 시스템 자체 내에서 즉각적이고 자동적으로 통신망의 대체·절환 및 통신방식의 변경이 이루어지는 것은 아니기 때문에 통제국 요원(혹은 사용자)의 취급이 미숙할 경우 비상상황에서 제대로 장치를 운용하여 적기에 비상재난/재해메시지를 전송하지 못하는 경우가 잦아 사전에 예방이 가능한 재난/재해를 미리 예방하지 못하고 큰 재난/재해로 키우는 경우가 많았다.

특히 비상시 대체하여 사용할 수 있는 여러 가지 통신수단이 확보되어 있는 비교적 큰 규모의 마을(동네)의 경우에는 어떠한 경로로든 비상통신수단이 확보될 수 있어 다소 시간이 걸리더라도 비상재난/재해메세지를 전파할 수 있지만, 산간 오지에 산재되어 있는 소규모 자연부락의 경우 유선에 의한 비상행정통신망(방송망)과 유선통신망에 의한 유선전화, 그리고 CDMA망에 의한 무선통신망(핸드폰)이 전부이며, 이들 통신망이 모두 유선으로 전송(CDMA의 경우에도 기지국과 중계국 사이에 유선으로 중계됨)되기 때문에 태풍, 홍수, 지진 등과 같은 자연재해로 인해 그 지역이 침수되거나 통신망이 단절될 경우 그 일대의 자연부락마을에는 비상재난/재해메세지를 전파하는 것이 불가능하게 된다.

위와 같은 상황은 지난 1998년 홍수시 경기도 북부(파주)지역에 대규모의 자연재해가 발생함에 따라 대단히 넓은 지역이 장시간 침수된 바 있다. 이때 자연부락마을로 연결되는 모든 통신망이 두절되었으며, 이로 인해 자연부락마을로 전파되어야 할 비상재난/재해방송이 두절됨에 따라 많은 자연부락마을이 고립무원이 되어 대규모의 인명과 재산상의 피해를 입었으며, 통제국에서는 오랜 시간 동안 재해지역의 재해현황조차 제대로 파악하지 못하는 상황이 발생하였다.

상기와 같이 기존의 유무선 통신망이 모두 두절되는 경우, 별도로 무선통신망(VHF 및 UHF 통신망)을 구성하여 비상재난/재해메시지를 전파할 수는 있다. 그러나 모든 자연부락마을에 VHF 및 UHF 무선통신망을 설치하는 것은 많은 비용이 소요되어 현실적으로 어려움이 있으며 특히 VHF 및 UHF 무선통신망에 의해 재난/재해메시지를 전송할 경우 음성데이터의 전달에 따른 정보의 양이 대단히 많아져서 광범위한 재해 지역에 비상재난/재해메시지를 동시에 신속히 전파하는 것이 불가능해진다는 문제가 있다.

또한 상기와 같이 유무선 통신망이 모두 두절되는 경우 무궁화위성과 같은 위성통신망을 이용하여 비상재난/재해메시지를 전파하는 방안이 별도로 강구될 수 있다. 그러나 위성통신에 사용되는 단말기는 소비전력이 대단히 커서 무인경보국의 용도로 사용하기에는 부적절할 뿐만 아니라 데이터를 송수신하기 위한 안테나의 규모가 크고 위성을 이용하기 위한 비용도 대단히 높으며 강우 등의 영향을 민감하게 받으므로 이를 개선하기 위한 비용이 추가로 소요되는 등 소요비용이 크게 증가하기 때문에 소규모 자연부락마을을 위한 비상재난/재해시스템으로 채택하기에는 적절치 않다. 따라서 이러한 통신방식을 별도로 갖추어 놓는 것은 시군구와 같은 비교적 큰 규모의 통제국이나 경보국에서는 고려할 수 일이지만, 예산 형편이 넉넉지 않은 소규모 기초자치단체 같은 곳에서는 채택에 어려움이 있고, 더 더욱이 자연부락마을과 같은 소규모의 지역에 까지 모두 이러한 설비를 채택한다는 것은 현실적으로 불가능하다는 문제가 있다.

또 앞에서 언급한 바와 같이 비상메세지의 내용을 미리 저장하여 두고 통제국 요원(혹은 사용자)가 미리 저장된 비상재난/재해메시지 중 현장의 재난/재해상황에 맞는 메시지를 선택하여 방송할 경우에는 이미 저장되어 있는 한정된 비상재난/재해메시지의 내용 외에는 수시로 변동되는 현장의 상황에 부합하는 적절한 내용의 비상재난/재해메시지를 방송할 수 없다는 문제가 있다.

본원고안은 저궤도위성통신망(ORBCOMM)이 지상의 재난/재해상황에 관계없이 상시 두절되지 않고 언제나 통신이 가능하다는 점과, 이를 CDMA망과 연계하여 운용할 경우 저궤도위성통신망(ORBCOMM)을 통하여 휴대용 단말기를 이용하여 경보국으로 문자메세지 전송이 가능하다는 점에 착안하여 안출된 것이다.

즉, 본원고안은 저궤도위성통신망(ORBCOMM)과 CDMA망을 효율적으로 연계한 다음 저궤도위성통신망(ORBCOMM)을 통해 비상재난/재해메시지를 문자로 변환하여 TTS방식으로 전송할 경우, 음성정보와 동일한 내용의 문자정보를 음성정보에 비해 훨씬 적은 데이터로 변환하여 광범위한 지역에 거의 동시에 매우 빠르게 전송할 수 있다는 점과, 또 문자정보를 이용해 비상재난/재해메시지를 전송할 경우 음성정보를 직접 전송할 때 보다 잡음의 유입, 신호의 감쇠 등을 현저히 줄일 수 있으므로 보다 정확하게 비상재난/재해메시지를 전송할 수 있다는 점에 주목하여, 상기 기술을 기존의 유무선 통신망을 이용한 비상재난/재해메지전송방식과 결합한 다음 이를 상호 연동되도록 설계할 경우 위에 언급한 종래 기술의 문제점들을 모두 해결할 수 있을 뿐만 아니라 종래 장치의 운용기술 및 성능도 획기적으로 향상시킬 수 있다는 점에 착안하여 안출된 것으로서,

본원고안은 통제국 및 경보국의 장치를 총괄하여 제어하는 장치인 통제국 RTU 및 경보국의 장치를 종합 제어하는 경보국의 RTU에 각각 문자음성변환(TTS)기능을 부가하는 한편, 이를 CDMA망 및 저궤도위성통신망(ORBCOMM)과 상호 연동되도록 함으로서,

태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등으로 인하여 기존의 모든 지상통신망이 두절되더라도 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 SMS기능 또는 통제국의 통제서버를 활용하여 저궤도위성망(ORBCOMM)을 통해서 재난/재해 현장에 문자음성변환방식(TTS)으로 재난/재해와 관련된 비상재난/재해메시지를 단절됨이 없이 전송되도록 함과 동시에 재난/재해현장에 메시지가 정확히 전달되었는지 여부를 사용자(혹은 통제국 요원)가 확인 할 수 있도록 함에 따라 어떠한 재난/재해 상황 하에서도 결코 통신이 단절되지 않고 비상재난/재해메시지를 전파될 수 있게 함을 제1의 목적으로 한다.

또 문자전송방식에 의해 동일한 메시지를 광범위한 지역에 산재되어 있는 다수의 재해현장에 거의 동시에 대량으로 신속하게 전달하여 비상재난/재해상황에 주민들이 보다 신속하게 대처할 수 있도록 함으로서 인명 및 재산의 피해를 최소화할 수 있게 함을 제2의 목적으로 한다.

또 음성통신에 비해 상대적으로 신호감쇠나 잡음의 유입이 적은 문자전송방식에 의해 메시지를 전달함으로서 메시지의 전송과정에서 잡음이 혼입되거나 장거리 전송에 따른 신호감쇠로 인하여 메시지정보가 왜곡되는 현상을 극소화하여 주민들에게 재난/재해의 상황 및 대처요령을 보다 정확하게 전달할 수 있게 함을 제3의 목적으로 한다.

또한 통제요원의 현재 위치에 관계없이 이동하면서 비상재난/재해메시지를 발령할 수 있게 됨에 따라 통제요원이 재난/재해현장을 직접 순회·확인·감시하는 도중 비상메시지를 발령할 필요가 발생할 경우, 현장에서 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 SMS기능 또는 통제국의 통제서버를 이용하여 직접 비상메시지를 발령할 수 있을 뿐만 아니라, 메시지가 방송되는 상황을 통제요원이 현장에서 직접 확인할 수 있게 됨에 따라 보다 현장감있고 실질적인 재난/재해메시지를 전파할 수 있게 함을 제4의 목적으로 한다.

또 자연재해로 인하여 CDMA망을 포함한 기존의 통신망이 두절될 경우 최종적으로는 저궤도위성망(ORBCOMM)을 통하여 문자전송방식에 의해 비상재난/재해메시지를 신속하게 전달할 수 있게 됨에 따라 기존에 VHF 및 UHF 통신망을 통하여 대량의 비상재난/재해메시지를 전송할 경우 시각을 다투어 비상상황을 신속히 전달하여야 함에도 불구하고 데이터량의 과다로 인하여 통신속도가 극도로 저하되고 통신망에서 혼입되는 잡음 및 전송 중에 발생되는 신호 감쇠로 인하여 정확한 비상재난/재해메시지를 전송할 수 없게 되는 문제를 개선함으로서, 보다 신속·정확하고 깨끗한 비상재난/재해메시지의 전송이 이루어질 수 있도록 함을 제5의 목적으로 한다.

또한 통제국 및 경보국의 메모리에 수시로 비상용 음성메시지를 상황에 맞추어 새로 입력할 수 있도록 하고 이를 사용자가 원하는 기간만큼 저장할 수 있도록 하는 한편, 사용자가 원하는 시기에 이를 필요에 따라 선택하여 방송할 수 있도록 함으로서 사용자의 방송 미숙에도 불구하고 상황에 부합하는 메시지가 정확하게 주민들에게 전달될 수 있도록 함을 제6의 목적으로 한다.

또 사용자가 재난/재해 현장에서 필요한 메시지를 현장의 상황에 맞게 직접 입력할 수 있도록 함으로서 재난/재해 현장의 상황에 부합하는 음성메시지가 항상 새롭게 입력·저장될 수 있도록 함을 제7의 목적으로 한다.

본원고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것이다.

본원고안의 구성을 설명하기에 앞서 본원고안이 적용되는 상황을 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

앞서 언급한 바와 같이 본원고안의 설비는 우선 크게 통제국설비 및 경보국설비로 나누어진다.

통제국설비는 보통 재난/재해대책본부가 있는 시·군·구에 위치하며, 이는 긴급상황 발생시 통제국 요원(혹은 사용자)에 의해 비상재난/재해메시지 데이터를 기존의 CDMA망 및 저궤도위성망(ORBCOMM)을 통해 현장의 경보국으로 전달하여 방송되도록 한다.

또한 경보국설비는 보통 재난/재해가 예상되는 각 읍·면·동 및 곳곳에 산재해 있는 자연부락마을에 위치하고, 이들 설비는 모두 무인시설로 관리·운용되며, 통제국으로부터 CDMA망을 경유해서 전송되어 오는 비상재난/재해메시지 혹은 통제요원으로부터 CDMA망을 경유해서 직접 전송되어 오는 비상재난/재해메시지를 음성신호로 변환하여 현장에 설치된 다수의 경보용 스피커로 송출한다.

상기 경보국설비는 재난/재해가 예상되거나 주민이 거주하는 곳 또는 대피 예정지역 등의 요소요소에 필요에 따라 설치된다. 또한 이들 경보국설비는 통제국의 직접 제어를 받아 비상재난/재해메세지를 방송하는 것을 원칙으로 하나 필요에 따라 읍면동에 의해 로컬 제어되기도 하며, 경우에 따라서는 이동중인(현장을 순회중인) 통제국 요원에 의해 직접 통제되기도 한다.

또한 경보국에 설치된 스피커 군은 경보국설비에 여러 방향으로 설치되어 방송되도록 하는 것이 기본 구성이지만, 현장의 상황에 따라서는 경보국설비와 분리하여 별도로 설치할 수도 있다. 이는 독립되어 살고 있는 극소수의 주민들에게도 빠짐없이 재난/재해방송이 전달될 수 있도록 하기 위한 방송지역의 다양화의 일환이기도 하지만 중복된 경보국 설비를 줄임으로서 경보국 설비비의 절감을 도모하기 위한 것이다.

이러한 경보체계 하에서 통제국의 재난/재해 대책이나 안내 방송이 현장에 전파되게 된다.

이어서 본원고안의 구성을 도2 내지 도3을 참조하여 설명하면,

본원고안의 통제국 설비의 구성은,

통제국 요원(혹은 사용자)이 휴대하고 다니면서 현재의 위치에 관계없이 필요시 비상재난/재해메시지를 전송할 수 있는 핸드폰 또는 PDA 등과 같은 휴대용 단말기(110)과;

상기 통제국RTU와 함께 통제국에 고정설치되며 통제국을 통해 전송되는 제반 메시지의 내용을 감독하고 통제요원 등 사용자의 인적사항, 코드, 코멘드 등을 관리하면서 메시지 발령자의 사용인증을 하는 한편, 통제요원이 직접 메시지를 입력하도록 하는 단말기의 기능을 동시에 수행하는 통제서버(통제PC)(120)와;

통제요원이 통제국에서 직접 음성으로 비상메시지를 경보국으로 전송할 수 있도록 하는 마이크(130)와;

통제RTU와 통제PC 및 마이크의 입력정보를 상호 호환 연결하는 RS-232통신망(140)과;

통제국에 고정설치되며 통제국설비의 제반 기능을 제어할 뿐만 아니라 통제국으로 수수되는 제반 신호를 처리하며, 통제국으로 입수되는 제반 정보를 처리·가공·저장하고 통제PC와 협조하여 사용자 인증을 하는 통제RTU(200)와;

통제용 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 메시지를 음성 혹은 SMS방식으로 통제국으로 전달하거나 직접 경보국으로 전달하고, 통제국 RTU의 비상재난/재해메시지를 경보국으로 전달하는 기능을 수행하는 CDMA망(300)과;

통제RTU로부터 제공된 문자메시지정보를 경보국으로 전송하기 위하여 저궤도인공위성(ORBCOMM)으로 전송하는 위성안테나(400)와;

통제RTU에서 TTS변환된 비상재난/재해메시지를 통제국내에 음성으로 전파하는 실내경보부(500)와;

통제국 설비에 전원을 공급하는 power system(600)으로;

구성됨을 특징으로 한다.

상기 통제RTU(200)는,

상기 통제서버(120)의 조작부(키보드 혹은 마우스 등, 도시되지 않음)를 통해 입력되는 사용자의 문자입력정보와, 상기 ADPCM압축모듈(230)을 통해 웨이브파로 변환되어 입력되는 마이크(130)의 입력정보와, 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)로부터 입력되는 음성 및 문자정보를 제어·관리하고 통제PC의 협조를 받아 사용자 인증을 하는 한편, 통제국 장비 전체를 제어하는 제어부(210)와;

마이크(130)로 입력되는 음성정보를 압축하여 제어부(210)로 전송하는 음성데이터압축모듈(ADPCM)(230)과;

통제 RTU(200)으로 입력된 문자정보를 ORBCOMM으로 전송하기 위한 위성안테나(400)로 출력하는 위성모듈(240)과;

통제RTU로 입력되는 문자메시지 정보를 인식하여 음성으로 변환하는 TTS모듈(250)과;

통제국용 RTU 제어 프로그램 및 각 경보국에서 수행한 결과보고 정보, 경보국의 시스템 정보 등과 통제관련 정보를 저장·관리하는 메모리(260)와;

상기 CDMA망(300)을 거쳐 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)로부터 입력되는 신호를 가공·처리하는 CDMA모듈(270)로;

이루어진다.

상기 TTS모듈(250)은 도4에서와 같이,

문자를 음성으로 변환하기 위한 TTS제어회로를 총괄 제어하는 TTS제어부(251)와;

이벤트별로 미리 입력된 문자음성변환 데이터와 수시로 입력되는 메시지정보를 DB화하여 저장하는 TTS DB(252)와;

상기 TTS DB로부터 출력된 문자정보를 음성정보로 변환하기 위한 프로그램이 저장된 음성변환용메모리(253)와;

상기 음성변환용메모리에 저장된 음성전환프로그램에 의해 변환된 신호를 음성신호로 변환하는 음성변환부(254)로;

구성되어 있다.

상기 ADPCM압축모듈(230)은 도5에서와 같이,

ADPCM압축모듈을 총괄 제어하여 이벤트별로 음성을 압축·저장하고 저장된 음성신호를 선택·재생하도록 제어하기 위한 제어부(231)와;

ADPCM압축부(234)에서 이벤트별로 압축되어 입력된 음성정보를 저장하는 다수의 웨이브메모리(232)와;

상기 웨이브메모리(232)에 압축 저장되어 있는 음성신호 중 상황에 맞는 음성메시지를 선택하여 ADPCM재생부(235)로 출력하는 선택부(233)와;

마이크 혹은 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 입력되는 이벤트별 음성신호를 웨이브메모리(232)에 저장하기 위해 압축하는 ADPCM압축부(234)와;

상기 선택부에서 선택되어 제어부(231)를 거쳐서 출력된 압축된 음성신호를 재생하는 ADPCM재생부(235)로;

구성되어 있다.

여기에서 상기 ADPCM압축모듈(230)의 기능을 보다 상세히 보충설명하면,

상기 ADPCM(adaptive differential pulse-code modulation)모듈(230)은 ADPCM 압축처리기술을 도입하여 DPCM 방식의 성능개선을 위해 음성정보를 국부적으로 고정적인 상태로 취급할 수 있는 구간으로 분할해서 신호의 통계적 특성을 구한 후, 그에 따른 적용 예측방식과 적용 양자화방식을 적용함으로서, 통제국에서 직접 사용자가 원하는 메시지를 외장형 마이크(130)를 통해 녹음과 방송을 할 수 있게 되어 필요한 상황에 따라 메시지를 수정 사용할 수 있는 편리함을 제공하여 보다 다용도로 활용할 수 있도록 하는 한편, 기존의 음성 녹음방식보다 더욱 빠른 전송률을 제공하여 실시간 음성통신 면에서 효율성과 신뢰성을 높일 수 있게 하기 위한 것이다.

또 CDMA모듈(270)과 위성(ORBCOMM)모듈(240)을 좀더 상세히 보충설명하면,

상기 CDMA(code division multiple access : 코드분할다중접속방식)모듈(270)은 상용 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)과 무선으로 통신이 가능한 무선 모듈로 CDMA망(300)을 통한 음성통신 또는 Data(SMS-short message service) 통신으로 통제국에 접근해서 시스템을 제어할 수 있도록 설계된 장치로서, 사용자 인증을 거쳐 지역구 내의 특정 경보국 또는 모든 경보국에 메시지 방송 및 실시간 방송을 하고, 경보국에 방송된 모든 결과를 SMS 형태로 재전송 받아 메모리(history memory)(260)에 저장할 수 있게 한 것이다.

상기 위성통신(ORBCOMM)모듈(Satellite broadcast)(240)은 재해/재난으로 인하여 지상 통신이 모두 단절된 상황에서도 저궤도 위성(ORBCOMM위성통신모듈)을 이용하여 지상의 모든 광범위한 유/무선 통신망과의 완벽한 접속을 제공하기 위한 것으로, 평상시에는 통신의 속도와 통신의 양을 획기적으로 개선할 뿐만 아니라 비상시에는 메시지를 단절없이 전달하는 가장 최종적인 통신수단으로 기능하는 통신수단이라 할 수 있다. 이 구성에 의해 어떠한 재난/재해가 발생하더라도 통제국에서(혹은 통제요원이) 경보국으로 전달하는 재해/재난 상황 및 행동 요령 등은 아무런 단절없이 완벽히 전달될 수 있게 되는 것이다.

또 상기 power system(600)은 도6에서 보는 바와 같이,

상용전원이 공급 용이한 곳과 그렇지 못한 환경에 대비하여 상용전원(610)과 태양전원(620)을 선택적으로 사용가능하게 하기 위한 전원선택부(630)와;

상기 상용전원 및 태양전원을 시스템에 공급하기 위한 전원공급부(650)와;

상기 상용전원 및 태양전원을 이용하여 배터리를 충전하기 위한 충전부(640)와;

전원공급 불가시 예비용 전원을 공급하기 위한 배터리(660)로;

구성됨을 특징으로 한다.

또한 상기 충전부(640)는,

배터리의 과충전을 방지하기 위한 과충전방지보호회로(641)와;

배터리의 과방전을 방지하기 위한 과방전방지보호회로(642)와;

배터리의 전압상태, 충전전압, 충전전류 및 소비 전류의 상태를 가시적으로 표시하기 위한 배터리전압관리부(643)로;

이루어진다.

이어서 본원고안의 경보국 설비의 구성은 도3에서 보는 바와 같이,

경보국설비의 제반 기능을 제어할 뿐만 아니라 경보국으로 수수되는 제반 신호를 처리하며, 경보국으로 입수되는 제반 정보를 처리·가공·저장하고 사용자 인증을 하는 경보RTU(700)와;

경보국을 방문한 사용자가 경보국의 설비를 조작 또는 점검하면서 직접 음성으로 메시지를 현장으로 전송할 수 있도록 하는 마이크(830)와;

통제국으로부터 제공된 문자메시지정보를 저궤도인공위성(ORBCOMM)을 통하여 경보국으로 수신하는 위성안테나(860)와;

경보국 설비에 필요한 전원을 공급하는 power system(850)으로;

구성됨을 특징으로 한다.

경보국설비에서는 기본적으로 경보PC(혹은 경보서버)를 별도로 구성하지 않고 경보RTU(700)내의 제어부(710)에서 사용자 인증을 하도록 한다. 이는 경보국설비가 대체로 산간 오지에 설치되어 무인으로 운용되는 점을 고려하여 가능한한 장비의 규모를 축소함으로서 장치의 설치 및 운용비용을 절감하기 위한 것으로서, 읍면동과 같이 다소 인구가 밀집된 지역에 설치되는 경보국의 경우 필요에 따라 경보 RTU와 구분지어 경보PC(경보서버)를 별도로 설치하여 운용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 통제국 설비의 운용방식과 동일하게 경보PC에서 사용자 인증을 하고 제어부에서는 경보국설비를 종합 제어하는 기능을 수행하도록 역할을 분담하게 된다.

상기 경보RTU(700)는 도3에서 보는 바와 같이,

상기 통제국으로부터 ORBCOMM과 위성안테나(860)를 통해 수신된 문자메시지정보를 제어·관리하고 사용자 인증을 하는 한편, 경보국 장비 전체를 제어하는 제어부(710)와;

통제국으로부터 상기 위성안테나(860)를 통해 수신된 문자메시지정보를 신호처리하여 신호선택부로 출력하는 위성모듈(720)과;

통제국 혹은 통제요원의 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)로부터 상기 CDMA망을 통해 직접 수신된 문자 및 음성메시지정보를 신호처리하여 신호선택부로 출력하는 CDMA모듈(730)과;

상기 위성모듈과 CDMA모듈로부터 통제국의 메시지 정보가 수신되면 이를 수신하기 위하여 수신회로를 절환하여 선택하는 신호선택부(740)와;

경보국용 RTU 제어 프로그램 및 해당 경보국에서 수행한 작업결과 및 통제국과의 교신 내용에 관한 정보, 통제국의 시스템 정보 등과 경보관련 정보를 저장·관리하는 메모리(750)와;

상기 CDMA망 및 ORBCOMM으로부터 수신된 문자메시지정보를 인식하여 음성으로 변환한 다음 이를 현장으로 송출하기 위해 제어부(710)로 다시 출력하는 한편, 경보국의 스피커로 출력하는 TTS모듈(770)과;

마이크(830)로 입력되는 음성정보를 압축하여 제어부(710)로 전송하는 음성데이터압축모듈(ADPCM압축모듈)(780)과;

상기 제어부(710)에서 출력되는 음성메시지정보를 음성신호로 변환하여 증폭한 다음 현장의 방송장치로 출력하는 경보부(760)로;

이루어진다.

상기 TTS모듈(770)은 도7에서와 같이,

문자를 음성으로 변환하는 TTS제어회로를 총괄 제어하는 TTS제어부(771)와;

문자를 음성으로 변환하기 위한 음성자료를 DB화하여 저장하는 TTS DB(772)와;

상기 TTS DB로부터 출력된 문자정보를 음성정보로 변환하기 위한 프로그램이 저장된 음성변환용메모리(773)와;

상기 음성변환용메모리에 저장된 음성전환프로그램에 의해 변환된 신호를 음성신호로 변환하는 음성변환부(774)로;

구성되어 있다.

상기 ADPCM압축모듈(780)은 도8에서 보는 바와 같이,

ADPCM압축모듈을 총괄 제어하여 이벤트별로 음성을 압축·저장하고 저장된 음성신호를 선택·재생하는 제어부(781)와;

ADPCM압축부(784)에서 이벤트별로 압축되어 입력된 음성정보를 저장하는 다수의 웨이브메모리(782)와;

상기 웨이브메모리(782)에 압축 저장되어 있는 음성신호 중 상황에 맞는 음성메시지를 선택하여 ADPCM재생부(785)로 출력하는 선택부(783)와;

마이크 혹은 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 입력되는 이벤트별 음성신호를 웨이브메모리(782)에 저장하기 위해 압축하는 ADPCM압축부(784)와;

상기 선택부에서 선택되어 제어부(781)를 거쳐서 출력된 압축된 음성신호를 재생하는 ADPCM재생부(785)로;

구성되어 있다.

여기에서 상기 ADPCM압축모듈(780)의 기능을 보다 상세히 보충설명하면 상기 ADPCM(adaptive differential pulse-code modulation)모듈(780)은 통제국에서 이미 설명한 바와 같이,

ADPCM 압축처리기술을 도입하여 DPCM 방식의 성능개선을 위해 음성정보를 국부적으로 고정적인 상태로 취급할 수 있는 구간으로 분할해서 신호의 통계적 특성을 구한 후, 그에 따른 적용 예측방식과 적용 양자화방식을 적용함으로서, 통제국에서 직접 사용자가 원하는 메시지를 외장형 마이크(830)를 통해 녹음과 방송을 할 수 있게 되어 필요한 상황에 따라 메시지를 수정 사용할 수 있는 편리함을 제공하여 보다 다용도로 활용할 수 있도록 하는 한편, 기존의 음성 녹음방식보다 더욱 빠른 전송률을 제공하여 실시간 음성통신 면에서 효율성과 신뢰성을 높일 수 있게 하기 위한 것이다.

또 CDMA모듈(730)과 ORBCOMM모듈(720)을 좀더 상세히 보충설명하면 이 역시 앞의 통제국에서 설명한 바와 같이,

상기 CDMA(code division multiple access : 코드분할다중접속방식)모듈(730)은 상용 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)과 무선으로 통신이 가능한 무선 모듈로 CDMA망을 통한 음성통신 또는 Data(SMS-short message service) 통신으로 통제국을 통하여 접근하거나 아니면 직접 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 경보국에 접근해서 시스템을 제어할 수 있도록 설계된 장치로서, 사용자 인증을 거쳐 지역구 내의 특정 경보국 또는 모든 경보국에 메시지 방송 및 실시간 방송을 하고, 경보국에 방송된 모든 결과를 SMS 형태로 통제국으로 재전송할 수 있게 한 것이고,

상기 위성통신(ORBCOMM)모듈(Satellite broadcast)(720)은 재해/재난으로 인하여 지상 통신이 모두 단절된 상황에서도 저궤도 위성(ORBCOMM위성통신모듈)을 이용하여 지상의 모든 광범위한 유/무선 통신망과의 완벽한 접속을 제공하기 위한 것으로, 평상시에는 통신의 속도와 통신의 양을 획기적으로 개선할 뿐만 아니라 비상시에는 메시지를 단절없이 전달하는 가장 최종적인 통신수단으로 기능하는 통신수단이라 할 수 있다. 이 구성에 의해 어떠한 재난/재해가 발생하더라도 통제국에서(혹은 통제요원이) 경보국으로 전달하는 재해/재난 상황 및 행동 요령 등은 아무런 단절없이 완벽히 전달될 수 있게 되는 것이다.

또 상기 power system(850)은 도9에서 보는 바와 같이,

상용전원이 공급 용이한 곳과 그렇지 못한 환경에 대비하여 상용전원(851)과 태양전원(852)을 선택적으로 사용가능하게 하기 위한 전원선택부(853)와;

상기 상용전원 및 태양전원을 시스템에 공급하기 위한 전원공급부(855)와;

상기 상용전원 및 태양전원을 이용하여 배터리를 충전하기 위한 충전부(854)와;

전원공급 불가시 예비용 전원을 공급하기 위한 배터리(856)로;

구성됨을 특징으로 한다.

또한 상기 충전부(854)는,

배터리의 과충전을 방지하기 위한 과충전방지보호회로(854a)와;

배터리의 과방전을 방지하기 위한 과방전방지보호회로(854b)와;

배터리의 전압상태, 충전전압, 충전전류 및 소비 전류의 상태를 가시적으로 표시하기 위한 배터리전압관리부(854c)로;

이루어진다.

여기에서 상기 경보국의 일부 모듈들의 기능을 보다 자세히 설명하면,

상기 TTS(text to speech) 모듈 (문자음성변환부)(770)는 인공위성 (ORBCOMM, CDMA) 통신망을 통해 수신된 문자데이터를 경보RTU(700) 내의 메모리(750)에 저장하여 필요시에 음성데이터로 변환하여 방송하거나, 수신된 문자데이터를 직접 음성데이터로 변환하여 직접 방송할 수 있게 하기 위한 것이다. 이는 많은 양의 음성데이터를 적은 양의 문자 데이터만으로도 안내 방송 및 경보방송을 할 수 있어, 갑작스런 홍수나 태풍, 침수, 폭설 등과 같은 대규모 재해로 인해 기존의 통신망이 두절되어 경보발령이 사용불능이 된 상태에서도 문자전송방식을 이용한 ORBCOMM위성통신을 이용해 경보방송을 용이하게 할 수 있다.

뿐만 아니라 적은 양의 데이터를 사용하기 때문에 경보국에 저장된 메시지방송은 물론 긴급 상황 발생시 상황에 알맞은 메시지를 작성하여 실시간으로 방송할수 있어 신속하고 정확하게 방송을 하여야 할 필요가 있는 경보방송시스템에 적합하다고 할 수 있다.

다음 CDMA(code division multiple access : 코드분할다중접속방식) 모듈(730)은 상용 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)과 무선으로 통신이 가능한 무선 모듈로서 고유 전화번호를 통해 접속하여 사용자 인증확인 후 특정코드를 입력하여 경보국 메모리(750)에 미리 저장되어 있는 다종 다양한 메시지를 선택하여 방송하거나, 사용자 음성을 송화기를 통하여 직접 방송할 수 있다. 여기에서도 통제국을 경유하여 접근하는 경우와 경보국으로 직접 접근하는 경우의 인증방법은 차이가 있으며, 경보국으로 직접 접근하는 경우의 사용자 인증은 통제국을 경유하여 접근하는 경우에 비해 보다 엄격한 이중의 인증과정을 거치도록 하여 시설의 보안에 완전을 유지하도록 한다.

뿐만 아니라 Data(SMS-short message service)통신을 이용하여 CDMA 망을 통해 경보국으로 송신된 문자데이터(SMS)를 메모리에 저장하거나 문자음성변환장치(TTS모듈)를 거쳐 음성으로 변환하여 그 내용을 경보국을 통해 음성방송하는 것이 가능하다. 또한 경보국에 방송된 모든 event는 SMS 형태로 통제국으로 재전송되어 메모리(history memory)(260)에 저장된다.

또한 상기 ADPCM(adaptive differential pulse-code modulation) 모듈(780)은 ADPCM 압축처리기술을 도입하여 DPCM 방식의 성능개선을 위해 음성정보를 국부적으로 고정적인 상태로 취급할 수 있는 구간으로 분할해서 신호의 통계적 특성을 구한 후, 그에 따른 적용 예측방식과 적용 양자화방식을 적용한 것으로서 경보국에서 직접 사용자가 원하는 메시지를 직접 마이크(미도시)를 통해 녹음과 방송을 할 수 있게 되어 필요한 상황에 따라 메시지를 수정 사용할 수 있는 편리함을 제공하여 보다 다용도로 활용할 수 있게 했다. 아울러 기존의 음성 녹음방식보다 빠른 전송률과 압축율을 제공하여 실시간에 가까운 음성녹음 및 방송을 구현하게 된다.

상기 인공위성(Satellite broadcast)모듈(720)은 재해/재난으로 인하여 모든 지상 통신이 단절된 상황에서도 지상의 광범위한 통신망과의 완벽한 접속을 제공하기 위한 것으로 저궤도 위성(ORBCOMM위성통신모듈)을 비상재난/재해메시지 전송장치에 가장 효율적으로 이용한 가장 효율적인 통신수단 중의 하나라고 할 수 있다.

또한 상기 경보부(760)는 도10에서 보는 바와 같이,

신호선택부에서 선택된 음성신호를 증폭하는 프리앰프(761)와;

상기 프리앰프에서 증폭된 음성신호를 다시 증폭하는 DDX power 앰프(762)와;

상기 DDX power 앰프로부터 출력된 신호를 현장의 스피커로 전달되는지 여부와 스피커의 상태를 파악하는 스피커 진단부(763)로;

구성됨을 특징으로 한다.

또 현장의 요소요소에는 경보부로부터 송출된 경보메시지를 음성으로 변환하여 출력하는 방송장치인 스피커군(900)이 설치되게 된다.

상기 경보부의 일부 모듈들의 기능을 보다 자세히 설명하면,

상기 프리앰프(761)는 경보국의 제어부(710)에서 출력된 음성신호를 1차 증폭 단계로서 파워앰프에서 충분한 출력으로 증폭하기에 알맞은 신호레벨로 증폭하는 기능을 한다.

상기 DDX POWER 앰프(762)는 디지털 파워 앰프의 일종으로 고출력시 뿐만 아니라 저출력시에도 높은 효율을 가진 장치이다. 특히 음성의 특성상 높은 출력의 방송을 하는 경우라 하더라도 항상 높은 출력의 신호를 방송하는 것이 아니라 음성신호의 대부분이 낮은 신호레벨의 출력을 가지고 있음을 감안하면, 저 출력시 효율이 급격히 낮아지는 일반 AB급 또는 D급 앰프에 비해 에너지 효율이 높아 재난/재해방송에 소요되는 전력의 소비를 최소화함과 함께 보다 안정적이고 확실한 비상재난/재해방송의 실현을 구현하는 효과가 있다.

상기 스피커 진단부(763)는 DDX POWER 앰프(762)의 출력이 스피커에 전달되었는지 여부를 확인하고, 스피커의 상태를 파악하는 장치로 스피커의 고장으로 인한 방송 불능 상태를 미연에 파악하여 보다 안정적으로 재난/재해방송의 실현을 구현하는 효과가 있다.

상기와 같이 구성된 본원고안의 결합관계를 도1 내지 도10을 참조하여 설명하면,

통제국 요원은 상기 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110), 통제서버(120)에 부속된 조작반(키보드 혹은 마우스 등으로 도시되지는 않았음), 통제국용 마이크(130)를 통하여 경보국과 통신할 수 있게 된다.

상기 통제국설비는 시,군에 설치되어 경보국 장비들을 통제, 관리하는 시스템으로서 하드웨어적으로는 통제RTU(200), 통제PC(120), 마이크(130), RS-232(140), power system(600), satellite antenna(위성안테나)(400), 실내경보부(500) 등으로 이루어지고 통신방식에 따라 이들을 선택적으로 구성할 수 있도록 되어 있으며, 문자데이터는 RS232통신망(140)을 통하여 교신된다.

상기 통제RTU(200)의 내부에는 기능성을 고려한 선택적 slot type의 제어부(210), 메모리(260), CDMA module(270), 위성방송모듈(satellite broadcast module)(240), TTS모듈(250), ADPCM압축모듈(230) 등이 탈부착 가능하게 구성된다.

통제국의 제어방법은 통제PC에 부착된 조작반(예를 들면 키보드 혹은 마우스 등, 도시되지는 않았음), 마이크(130) 등에 의해 이루어지게 되며, 상기 장치들, 즉 마이크(130)와 통제PC(150)는 직접 통제RTU(200)에 연결되고, 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)은 CDMA망(210)을 통해 시스템에 연결된다.

마이크(130)를 통해 입력된 음성신호는 ADPCM압축모듈(230)을 이용하여 웨이브파로 변환되어 지정 경보국 또는 전체 경보국으로 실시간으로 전송된 후, 방송 또는 저장되며, 또한 DPCM압축모듈(230)을 이용하여 양질의 음성신호를 방송 가능한 메시지 형태로 녹음한 후 이를 경보국의 메모리(260)에 저장한 다음, 필요에 따라 출력하여 방송할 수 있게 된다.

또한 일상적인 방송이나 계도방송을 할 경우에는 통제 PC(120)나 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)의 SMS문자를 입력받아 통제PC(120)나 RTU의 메모리(260)에 저장한 후, 필요시 상기 저장된 data를 경보국으로 보내어 문자음성변환처리부(770)와 경보부(760)를 거쳐 음성신호로 방송하거나 수시로 경보국의 메모리(750)에 저장한 후 필요에 맞추어 출력하여 방송할 수 있도록 한다.

또한 상기 경보국 설비는 실질적으로 방송이 필요한 읍면동 및 곳곳에 산재되어 있는 자연부락마을의 요소요소에 설치되는 시스템으로서 하드웨어적으로는 경보RTU(700), satellite antenna(860), MIC(830), power system(850) 등으로 구성되어 통신방식에 따라 선택적으로 운용된다.

상기 경보RTU(700) 내부에는 기능을 고려한 선택적 slot type의 제어부(710), satellite remote module(720), CDMA module(730), 신호선택부(740), 메모리(750), 경보부(760), 문자음성변환처리부(TTS모듈)(770), 음성압축재생부(ADPCM압축모듈)(780), 등이 탈부착이 가능하게 설치된다.

상기 현장의 방송장치인 스피커군(900)은 실질적으로 방송이 필요한 읍면동의 각 현장에 설치되는 장치로서 하드웨어적으로는 현장의 지리적 상황에 적합한 스피커가 선택되어 설치·운용된다.

통제국으로부터 수신된 제어코드에 따라 저장된 메시지 또는 음성신호를 고성능 앰프를 거쳐 직접 방송되거나 사용자가 CDMA 모듈 접속을 통해 직접 접근하여 제어코드에 따른 메시지 또는 음성신호를 고성능 앰프를 거쳐 방송할 수도 있다.

스피커를 통해서 방송되는 음성은 통제국으로 방송상태를 전송하여 현재 방송되고 있는 상태를 monitering 할 수 있도록 되어 있다. 또한 event 내용은 방송과 동시에 SMS로 통제국으로 보내어져 메모리(history memory)(260)에 DB화되어 저장되며 방송상태 및 제어결과 등이 사후 관리되도록 한다. 또한 모든 방송된 내용은 경보국 자체의 메모리(히스토리 memory)(750)에도 저장되어 어느 위치에서든 인증을 거친 뒤 과거 기록들을 확인해 볼 수가 있다.

안내 톤과 같은 사무적인 음성분위기의 재생을 목적으로 할 시에는 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등) 의 SMS 문자를 입력받아 문자음성변환장치(TTS모듈)에서 음성신호로 변환하여 경보국에서 방송할 수 있도록 한다.

한편 통제PC(120)는,

통제국으로 연결되는 통신로(110, 120, 130, 자체에 부속된 조작반)를 감시하여 통제국과 연결된 위치, 번호, event, 날자, 시각 등의 기록들을 관리하며 모든 데이터를 체계적으로 DB화하여 메모리(260)에 저장한다.

통제PC에서는 윈도우환경으로 조작이 편리한 유저 인터페이스 설계로 직접 통제PC(120)를 통해 통제국 및 이와 연결된 경보국의 상태 파악 및 제어가 가능하도록 설계되어 있다.

또한 전원시스템(600, 850)은,

상용전원이 공급 용이한 곳과 그렇지 못한 환경에 대비하여 상용전원(610, 851)과 태양전원(620, 852)을 전원선택부(630, 853)에 의해 선택적으로 사용가능하게 되며, 배터리 충전 또한 동일한 방식에 의해 이루어진다.

충전기(630, 853)는 내부의 과충전방지보호회로(641, 854a), 과방전방지보호회로(642, 844b)에 의해 배터리의 과충전 및 과방전이 방지되며, 외부의 배터리전압관리부(643, 854c)에 의해 배터리의 충전 상태, 충전전압, 충전전류 및 소비전류 등을 사용자가 알 수 있도록 가시적으로 표시된다.

이어서 본원고안의 동작과정을 도11 내지 도12를 참조하여 동작단계별로 나누어 설명한다.

먼저 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)에 의해 메시지가 전달되는 과정을 도11을 참조하여 설명하면,

우선 사용자가 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)으로 비상재난/재해메시지를 전달하기 위한 호출을 선택한 다음,

통제국을 통하여 메시지를 전달할 것인지 아니면 직접 경보국을 호출하여 메시지를 전달할 것인지 여부를 결정한다.

다음 통제국 호출을 선택하면 호출신호는 CDMA망(300)과 CDMA모듈(270)을 통해 제어부(210)로 입력된다.

상기 신호를 입력받은 제어부(210)는 사용자 인증사항A(사용자 코드, 비밀번호, 소속 등)을 입력되기를 기다린다.

이어서 사용자가 인증사항A을 모두 입력하면 제어부(210)는 인증에 필요한 사항들이 모두 입력되었는지 여부를 확인 한 후,

입력사항이 불충분하면 인증사항A의 입력대기단계로 다시 이동하고 충족되었으면 다음 단계로 이동한다.

이어서 제어부(210)는 통제PC(120)로 기재사항에 대한 인증을 요청한다.

제어부(210)의 요청에 따라 통제PC(120)는 메모리에 미리 입력되어 있는 인증판단자료를 기초로 하여 인증여부를 결정하여 제어부(210)로 전송한다.

인증판단의 결과가 인증 NO이면 다시 인증사항A의 입력대기단계로 돌아가고 인증 OK이면 메시지를 전송하고자 하는 경보국을 선택하도록 한다.

여기에서 경보국은 필요한 지역을 모두 복수로 지정하여 선택할 수 있다.

다음 이어서 해당 경보국에 메시지를 전송하고자 하는 방식을 선택하기를 기다린다.

이 때 사용자가 선택할 수 있는 메시지의 전송방법은 다양한 방법이 선택될 수 있으나 여기에서는 3가지의 경우를 예로 든다.

첫째는 음성메시지를 직접 송출하는 것이고,

둘째는 SMS를 통하여 문자메시지를 송출하는 것이며,

셋째는 이벤트메시지를 선택하여 송출하는 것이다.

만일 사용자가 음성메시지를 직접 송출하기 위해 음성메시지 송출을 선택하면 제어부(210)는 이 사항을 메모리(260)에 기록하고,

CDMA모듈(270)과 CDMA망(300)를 통해 경보국을 호출한다.

상기 호출신호가 경보국RTU(700)의 CDMA모듈(730)과 신호선택부(740)를 거쳐 제어부(710)로 입력되면, 제어부(710)은 다시 인증사항B를 입력하기를 기다린다.

여기에서 인증사항B는 이미 통제국의 인증을 거친 후이기 때문에 경보국의 인증사항(인증번호, 통제국 코드 등)을 추가로 확인하여 인증의 완전함을 추구하기 위한 것이다.

이어서 인증사항 B의 입력이 완료되면 제어부(710)는 입력사항에 문제는 없는지 확인한 다음,

입력사항에 문제가 있을 경우 다시 인증사항B의 입력을 기다리는 단계로 이동하고 문제가 없을 경우, 상기 제어부(710)는 다시 메모리에 이미 입력되어 있는 내용과 비교하여 인증사항을 비교·검토하여 인증여부를 결정한 다음,

인증 NO이면 인증사항B의 입력을 기다리는 단계로 다시 돌아가고 인증 OK이면 다음 단계로 이동한다.

이어서 제어부(710)는 육성으로 메시지를 입력하도록 요구하고,

사용자가 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 육성으로 메시지를 입력하면,

수신된 음성신호를 ADPCM압축모듈(780)에서 압축해서 동 신호를 ADPCM압축모듈 내의 웨이브메모리(782)에 저장하거나 또는 동 신호를 경보부(760)를 통해 증폭하여 출력한다.

이에 따라 경보부(760)에서 증폭 출력된 신호는 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

방송이 종료되면 방송결과를 메모리(750)에 저장하고,

상기 방송된 내용과 그 결과는 다시 통제국으로 통보되어,

통제국의 메모리(260)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

상기 메시지전송방식을 선택하는 단계에서 사용자가 SMS방식의 메시지 출력을 선택하면 제어부(210)는 이 사항을 메모리(260)에 기록하고,

이를 위성모듈(240)로 보내 위성안테나(400)와 인공위성(ORBCOMM)을 통해 경보국을 호출한다.

상기 호출신호가 경보국RTU(700)의 위성모듈(720)과 신호선택부(740)을 거쳐 제어부(710)로 입력되면, 제어부(710)는 다시 인증사항B를 입력하기를 기다린다.

여기에서 인증사항B는 이미 통제국의 인증을 거친 경우이기 때문에 경보국의 인증사항(인증번호, 통제국 코드 등)을 추가로 확인하여 인증의 완전함을 추구하기 위한 것이다.

이어서 인증사항 B의 기재가 완료되면 제어부(710)는 입력 사항에 문제는 없는지 확인한 다음, 입력사항에 문제가 있으면 인증사항B의 입력을 기다리는 단계로 다시 이동하고,

입력사항에 문제가 없을 경우, 상기 제어부(710)는 다시 메모리에 이미 입력되어 있는 내용과 비교하여 인증사항을 비교·검토하여 인증여부를 결정한 다음,

인증 NO이면 인증사항B의 입력을 기다리는 단계로 다시 돌아가고 인증 OK이면 다음 단계로 이동한다.

이어서 제어부(710)가 SMS문자가 전송되어 오기를 기다리고 있다가 사용자가 SMS로 메시지를 전송하면,

제어부(710)는 수신된 문자신호를 TTS 모듈(250)에서 음성신호로 변환한 다음, 동 음성신호를 ADPCM압축모듈(780)에서 압축해서 동 신호를 웨이브메모리(782)에 저장하는 한편,

동 신호를 다시 경보부(760)를 통해 증폭하여 현장으로 출력한다.

이어서 경보부(760)에서 증폭 출력된 신호는 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

현장의 방송설비(900)를 통해 방송이 종료되고 나면 방송결과를 메모리(750)에 저장하고 나서,

상기 방송된 내용과 그 결과는 다시 통제국으로 통보되어,

통제국의 메모리(260)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

상기 메시지전송방식을 선택하는 단계에서 사용자가 이벤트문자출력방식의 메시지 전송방식을 선택하면 제어부(210)는 이 사항을 메모리(260)에 기록하고,

이를 CDMA모듈(270)로 보내 CDMA(300) 망을 통해 경보국을 호출한다.

상기 호출신호가 경보국RTU(700)의 CDMA 모듈(730)과 신호선택부(740)을 거쳐 제어부(710)로 입력되면, 제어부(710)는 다시 인증사항B를 입력하기를 기다린다.

여기에서 인증사항B는 이미 통제국의 인증을 거친 경우이기 때문에 경보국의 인증사항(인증번호, 통제국 코드 등)을 추가로 확인하여 인증의 완전함을 추구하기 위한 것이다.

이어서 인증사항 B의 입력이 완료되면 제어부(710)는 입력 사항에 문제는 없는지 확인한 다음, 입력사항에 문제가 있으면 다시 인증사항B의 입력을 기다리는 단계로 이동하고,

입력사항에 아무런 문제가 없을 경우, 상기 제어부(710)는 다시 메모리에 이미 입력되어 있는 내용과 비교하여 인증사항을 비교·검토하여 인증여부를 결정한 다음,

인증 NO이면 인증사항B의 입력을 기다리는 단계로 다시 돌아가고 인증 OK이면 다음 단계로 이동한다.

이어서 제어부(710)가 이벤트메시지가 전송되어 오기를 기다리고 있다가 사용자가 이벤트메시지 번호를 입력하면, 제어부는 이를 ADPCM압축모듈(780)로 보내고,

ADPCM압축모듈(780)의 제어부(781)는 해당 웨이브메모리(782) 또는 TTS메세지메모리(773)에서 해당 이벤트메시지를 선택부(783)에 의해 선택하여 출력한 다음 ADPCM재생부(785) 또는 TTS모듈(770)에서 재생하여 이를 제어부(781)로 송출한다.

또한 동 신호는 문자를 방송하는경우는 TTS메세지메모리에 정보를 기록하고, 웨이브저장 메시지인 경우에는 다시 ADPCM압축모듈(780)에서 압축해서 동 신호를 웨이브메모리(782)에 저장하거나,

동 신호를 경보부(760)를 통해 증폭하여 현장의 방송설비(900)로 출력한다.

이어서 경보부(760)에서 증폭 출력된 신호는 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

현장의 방송장치(900)를 통해 방송이 종료되고 나면 그 방송결과를 메모리(750)에 저장하고,

동 방송의 내용과 결과는 다시 통제국으로 통보되어 통제국의 메모리(260)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

상기 호출대상을 선택하는 단계에서 사용자가 경보국을 직접 선택하여 호출하면,

호출신호는 CDMA망(300)을 경유해서 경보국의 CDMA모듈(730)과 신호선택부(740)를 거쳐 제어부(710)로 입력된다.

상기 호출신호를 수신한 제어부(710)는 인증사항C가 입력되기를 기다린다.

여기에서 인증사항C는 아직 통제국의 인증을 거치지 않고 직접 경보국으로 입력된 경우이기 때문에 통제국의 인증사항A(사용자 코드, 비밀번호, 소속 등)와 경보국의 인증사항B(인증번호, 통제국 코드 등)을 결합한 인증을 함으로서 인증의 완전함을 추구하도록 한다.

이어서 인증사항 C의 입력이 완료되면 제어부(710)는 입력 사항에 문제는 없는지 확인한 다음, 입력사항에 문제가 있으면 다시 인증사항C의 입력을 대기하는 단계로 이동하고,

입력사항에 아무런 문제가 없을 경우, 상기 제어부(710)는 다시 메모리에 이미 입력되어 있는 내용과 비교하여 인증사항을 비교·검토하여 인증여부를 결정한 다음,

인증판단의 결과가 인증 NO이면 다시 인증사항C의 입력을 대기하는 단계로 돌아가고 인증 OK이면 메시지를 전송하고자 하는 경보국을 선택하도록 한다.

여기에서 경보국은 필요한 지역을 모두 복수로 지정하여 선택할 수 있다.

다음 이어서 해당 경보국에 메시지를 전송하고자 하는 방식을 선택하기를 기다린다.

이 때 사용자가 선택할 수 있는 메시지의 전송방법은 다양한 방법이 선택될 수 있으나 여기에서는 3가지의 경우를 예로 든다.

첫째는 음성메시지를 직접 송출하는 것이고,

둘째는 SMS를 통하여 문자메시지를 송출하는 것이며,

셋째는 이벤트메시지를 선택하여 송출하는 것이다.

만일 음성메시지를 직접 송출하기 위해 음성메시지 송출을 선택하면 제어부(710)는 이 사항을 메모리(750)에 기록하고, 이어서 메시지가 입력되기를 기다리며,

사용자가 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 육성으로 메시지를 입력하면,

입력된 음성신호를 ADPCM압축모듈(780)에서 압축해서 동 신호를 웨이브메모리(782)에 저장하는 한편,

동 신호를 경보부(760)를 통해 증폭하여 현장의 방송설비(900)로 출력한다.

이어서 경보부(760)에서 증폭 출력된 신호는 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

현장의 방송설비(900)을 통해 방송이 종료되고 나면 방송결과를 메모리(750)에 저장하고,

동 방송된 내용과 그 결과는 다시 통제국으로 통보되어, 통제국의 메모리(260)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

상기 메시지전송방식을 선택하는 단계에서 사용자가 SMS방식의 메시지 출력을 선택하면 제어부(710)는 이 사항을 메모리(750)에 기록하며,

이어서 제어부(710)가 SMS문자가 전송되어 오기를 기다리고 있다가 사용자가 SMS로 메시지를 전송하면, 수신된 문자신호를 TTS 모듈(770)에서 음성신호로 변환한 다음,

동 음성신호를 ADPCM압축모듈(780)에서 압축해서 동 신호를 경보부(760)를 통해 증폭하여 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

현장의 방송설비를 통해 방송이 종료되고 나면 방송결과를 메모리(750)에 저장하고, 동 방송의 내용과 그 결과는 다시 통제국으로 통보되어, 통제국의 메모리(260)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

상기 메시지전송방식을 선택하는 단계에서 사용자가 이벤트문자출력방식의 메시지 전송방식을 선택하면 제어부(710)는 이 사항을 메모리(750)에 기록하고,

이어서 제어부(710)가 이벤트메시지가 전송되어 오기를 기다리다가 사용자가 이벤트메시지 번호를 입력하면,

제어부(710)는 이를 ADPCM압축모듈(780)로 보내고,

ADPCM압축모듈(780)의 제어부(781)는 해당 웨이브메모리(782)에서 해당 이벤트메시지를 선택부(783)에 의해 선택하여 출력한 다음 ADPCM재생부(785)에서 재생하여 제어부(781)로 송출한다.

또한 제어부는 동 신호를 경보부(760)를 통해 증폭하여 현장의 방송장치(900)로 출력한다.

이어서 경보부(760)에서 증폭 출력된 신호는 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

현장의 방송장치(900)를 통해 방송이 종료되고 나면 방송결과를 메모리(750)에 저장하고, 동 방송의 내용과 결과는 다시 통제국으로 통보되어 통제국의 메모리(250)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

여기에서 문자전송방식에 의한 메시지 전달은 모두 RS-232 통신방식을 채택하여 이루어지며 구성의 설명 중에서는 중복을 피하기 위해 이에 대한 설명을 생략하였다.

다음, 통제PC(120)의 Keypad(미도시)를 이용해 특정 경보국 및 전체 경보국에 문자를 전송하여 경보국에서 문자를 전송받아 문자를 음성으로 변환하여 방송을 하는 경우를 도12를 참조하여 설명하면,

먼저 사용자가 통제PC(120)에 접근하기 위해서는 사용자 인증사항A를 입력하여야만 통제PC(120)의 사용이 가능해 진다.

이어서 통제PC(120)에서 문자음성변환 방송 모드를 설정하고,

방송하고자 하는 경보국(해당 경보국 또는 전체 경보국)을 지정하고 방송하고자 하는 메시지를 작성해 전송을 하면,

통제국RTU(200)의 제어부(210)는 CDMA모듈(270)을 이용한 SMS 및 CDMA망(300), 혹은 위성모듈을 이용한 위성망(240)을 선택해 경보국으로 문자메시지를 전송한다.

경보국에서는 CDMA모듈(730)을 이용한 SMS 및 CDMA망(300), 혹은 위성모듈(720)을 이용한 위성안테나(860)을 통해 수신한 Data는 제어부(710)으로 전달되며, 제어부(710)는 이를 통제PC(810)로 보내어 인증을 요청하며, 통제PC(810)는 수신된 데이터를 기초로 하여 데이터와 사용자의 인증절차를 밟는다.

여기에서 사용자의 인증사항B는 이미 통제PC에서 인증사항A에 대한 인증을 거친 후이므로 추가인증(인증번호, 통제국 코드 등)만으로 충분히 완전성을 유지할 수 있다.

이어서 인증사항 B의 입력이 완료되면 제어부(710)는 입력 사항에 문제는 없는지 확인한 다음, 입력사항에 문제가 없으면 제어부(710)는 메모리에 미리 입력되어 있는 데이터와 입력된 인증사항을 비교·검토하여 인증여부를 결정한 다음,

인증판단의 결과가 인증 NO이면 다시 사용자 인증단계로 돌아가고 인증 OK이면 이를 메모리(750)에 저장하고,

이어서 수신된 메시지 신호를 TTS모듈(770)로 전송하면,

전송된 문자신호를 TTS 모듈(770)에서 음성신호로 변환한 다음

동 음성신호를 ADPCM압축모듈(780)에서 압축해서 동 신호를 웨이브메모리(782)에 저장하는 한편,

동 신호를 경보부(760)를 통해 증폭하여 현장의 방송장치(900)로 출력한다.

이어서 경보부(760)에서 증폭 출력된 신호는 현장의 방송장치(900)를 통해 음성으로 방송된다.

현장의 방송장치(900)을 통해 방송이 종료되고 나면 방송결과를 메모리(750)에 저장하고

동 방송의 내용과 결과는 다시 통제국으로 통보되어 통제국의 메모리(260)에 저장된 후,

메시지 방송을 종료한다.

다음 통제국 마이크(130)를 이용해 ADPCM 메시지를 경보국에 전송하는 경우를 설명하면,

통제국 RTU(200)에서 ADPCM 메시지 저장 모드 및 특정 경보국 또는 전체 경보국 정보와 저장할 Message address를 선택한다.

그리고 마이크(130)를 이용해 ADPCM Data를 생성한 후,

CDMA모듈(270)과 CDMA망(300)을 이용해 해당 경보국에 ADPCM Data를 전송을 하면,

경보국은 CDMA모듈(730)을 이용해 Data를 수신하고 분석해, 웨이브메모리(783)의 지정된 번지에 ADPCM data를 저장하고,

통제국에 결과를 CDMA망을 이용하여 메모리(history 메모리)(260)에 이를 DB화하여 저장한다.

또한 필요한 경우 현장에서 직접 통제요원이 사용자 인증과정을 거친 후 경보국의 마이크(830)를 통해 직접 비상메세지를 발령할 수 있다. 경보국의 마이크는 경보PC의 경우와 마찬가지로 다소 인구가 밀집된 지역에서 필요한 경우 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 선택사항으로 할 수도 있다.

이 경우 경보국에서 마이크(830)를 통해 ADPCM 메시지를 저장하는 경우를 설명하면,

해당 경보국RTU(700)에서 사용자 인증절차를 거쳐 ADPCM 메시지 저장모드 및 저장할 메시지번지를 지정하고 마이크를 이용해 메시지를 녹음하면,

ADPCM압축모듈(780)을 통해 음성을 ADPCM Data로 변환하여 메시지를 웨이브메모리(782)의 지정된 번지에 저장한다.

그리고 통제국에 결과를 SMS로 전송하여, 메모리(history 메모리)(260)에 이를 DB화하여 저장한다.

이상과 같은 과정을 거쳐 비상재난/재해 메시지의 전송을 할 수 있게 되며 이로서 어떠한 재난/재해상황하에서도 중단없이 비상재난/재해메세지의 전송이 가능하게 된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면,

본원고안은 통제국 및 경보국 시스템을 구성하는 장비로서 통제국 및 경보국의 장치를 종합적으로 제어하는 장치인 통제국 및 경보국의 RTU에 문자음성변환(TTS)기능을 부가하는 한편, CDMA망과 지상의 재난에는 거의 무관하게 통신망의 두절없이 상시 동작하는 위성통신망(ORBCOMM)이 상호 연동하여 동작되도록 함으로서,

태풍, 홍수, 호우, 해일, 침수, 폭설, 지진 등으로 인하여 기존의 모든 지상통신망이 두절되더라도 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 SMS기능 또는 통제국의 통제서버를 활용하여 저궤도위성망을 통해서 재난/재해 현장에 문자음성변환방식(TTS)으로 재난/재해와 관련된 비상재난/재해메시지를 전송함과 동시에 재난/재해현장에 메시지가 정확히 전달되었는지 여부를 사용자(통제요원)가 확인 할 수 있게 됨에 따라 어떠한 재난/재해 상황하에서도 결코 통신이 단절됨이 없이 비상재난/재해메시지를 전파될 수 있게 하는 효과가 있다.

또 문자전송방식에 의해 동일한 메시지를 다수의 재해현장에 대량으로 신속하게 전달하여 비상재난/재해상황에 주민들이 보다 신속하게 대처할 수 있도록 함으로서 인명 및 재산의 피해를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 메시지의 전송과정에서 잡음이 혼입되거나 장거리 전송에 따른 신호감쇠로 인하여 메시지정보가 왜곡되는 현상을 극소화하여 주민들에게 재난/재해의 상황 및 대처요령을 정확하게 전달할 수 있는 효과가 있다.

또한 통제요원의 현재 위치에 관계없이 이동하면서 비상재난/재해메시지를 발령할 수 있게 됨에 따라 통제요원이 재난/재해현장을 직접 순회·확인·감시하는 도중 비상메시지를 발령할 필요가 발생할 경우, 현장에서 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 SMS기능 또는 통제국의 통제서버를 이용하여 직접 비상메시지를 발령할 수 있을 뿐만 아니라, 메시지가 방송되는 상황을 통제요원이 현장에서 직접 확인할 수 있게 됨에 따라 보다 현장감있고 실질적인 재난/재해메시지를 전파할 수 있는 효과가 있다.

또 자연재해로 인하여 CDMA망을 포함한 기존의 통신망이 두절될 경우 최종적으로는 위성통신망(ORBCOMM)을 통하여 문자전송방식에 의해 비상재난/재해메시지를 신속하게 전달할 수 있게 됨에 따라 기존에 VHF 및 UHF 통신망을 통하여 대량의 비상재난/재해메시지를 전송할 경우 시각을 다투어 비상상황을 신속히 전달하여야 함에도 불구하고 데이터량의 과다로 인하여 통신속도가 극도로 저하되고 통신망에서 혼입되는 잡음 및 전송 중에 발생되는 신호 감쇠로 인하여 정확한 비상재난/재해메시지를 전송할 수 없게 되는 문제를 개선하고, 보다 신속·정확하고 깨끗한 비상재난/재해메시지의 전송이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 수시로 비상용 음성메시지를 상황에 맞게 입력할 수 있도록 하여 미리 원하는 기간만큼 영구적으로 저장하여 놓고 인증된 사용자가 이를 필요에 따라 선택하여 방송되도록 하고, 사용자가 재해 현장에서 이를 직접 입력할 수 있도록 함으로서 재해 대책방송이 신속하고 정확하게 전달되도록 함과 동시에 현장의 상황에 부합하는 음성메시지가 항상 새롭게 입력·저장될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본원고안의 운용 환경을 나타내는 상황도

도 2는 본원고안에 의한 통제국 설비의 구성도

도 3은 본원고안에 의한 경보국 설비의 구성도

도 4는 본원고안의 통제국 TTS모듈의 구성도

도 5는 본원고안의 통제국 ADPCM압축모듈의 구성도

도 6은 본원고안의 통제국 power system의 구성도

도 7은 본원고안의 경보국 TTS모듈의 구성도

도 8은 본원고안의 경보국 ADPCM압축모듈의 구성도

도 9는 본원고안의 경보국 power system의 구성도

도 10은 본원고안에 경보부의 상세 구성도

도 11은 본원고안에 의한 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)에서의 메시지 전송흐름도

도 12은 본원고안에 의한 통제서버에서의 메시지 전송 흐름도

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명>

110 : 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)

120 : 통제서버(통제PC) 30 : MIC

140 : RS-232 200 : 통제RTU

210 : 제어부 230 : ADPCM압축모듈

231 : ADPCM 제어부 32 : 웨이브 메모리

233 : 선택부 234 : ADPCM 압축부

235 : ADPCM 재생부 40 : 위성모듈

250 : TTS모듈 51 : TTS제어부

252 : TTS DB 53 : 음성변환용 메모리

254 : 음성변환부 메모리 60 : 메모리

270 : CDMA모듈 00 : CDMA망

400 : 통제국용 위성안테나 500 : 실내경보부

510 : 증폭부 520 : 스피커

600 : power system 610 : 상용전원

620 : 태양전원 30 : 전원선택부

640 : 충전부 641 : 과충전방지회로

642 : 과방전방지회로 643 : 배터리전압관리부

650 : 전원공급부 60 : 배터리

700 : 경보RTU 10 : 제어부

720 : 위성모듈 30 : CDMA모듈

740 : 신호선택부 50 : 메모리

760 : 경보부 761 : pre-amp

762 : DDX pre-amp 63 : 스피커진단부

770 : TTS모듈

771 : TTS제어부 72 : TTS DB

773 : 음성변환용 메모리 74 : 음성변환부 메모리

780 : ADPCM압축모듈 81 : ADPCM 제어부

782 : 웨이브 메모리 783 : 선택부

784 : ADPCM 압축부 85 : ADPCM 재생부

850 : power system 851 : 상용전원

852 : 태양전원 53 : 전원선택부

854 : 충전부 854a : 과충전방지회로

854b : 과방전방지회로 54c : 배터리전압관리부

855 : 전원공급부 56 : 배터리

860 : 경보국용 위성안테나 900 : 방송장치(스피커군)

Claims (10)

1. TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템을 구성함에 있어서,

   통제국 설비는 통제국 요원(혹은 사용자)이 휴대하고 다니면서 현재의 위치에 관계없이 필요시 비상재난/재해메시지를 전송할 수 있는 휴대용 단말기(110)와;

   상기 통제국RTU와 함께 통제국에 고정설치되며 통제국을 통해 전송되는 제반 메시지의 내용을 감독하고 통제요원 등 사용자의 인적사항, 코드, 코멘드 등을 관리하면서 메시지 발령자의 사용인증을 하는 한편, 통제요원이 직접 메시지를 입력하도록 하는 단말기의 기능을 동시에 수행하는 통제서버(통제PC)(120)와;

   통제요원이 통제국에서 직접 음성으로 비상메시지를 경보국으로 전송할 수 있도록 하는 마이크(130)와;

   통제RTU와 통제PC 및 마이크의 입력정보를 상호 호환 연결하는 RS-232통신망(140)과;

   통제국에 고정설치되며 통제국설비의 제반 기능을 제어할 뿐만 아니라 통제국으로 수수되는 제반 신호를 처리하며, 통제국으로 입수되는 제반 정보를 처리·가공·저장하고 통제PC와 협조하여 사용자 인증을 하는 통제RTU(200)와;

   통제용 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)의 메시지를 음성 혹은 SMS방식으로 통제국으로 전달하거나 직접 경보국으로 전달하고, 통제국 RTU의 비상재난/재해메시지를 경보국으로 전달하는 기능을 수행하는 CDMA망(300)과;

   통제RTU로부터 제공된 문자메시지정보를 경보국으로 전송하기 위하여 저궤도인공위성(ORBCOMM)으로 전송하는 위성안테나(400)와;

   통제RTU에서 TTS변환된 비상재난/재해메시지를 통제국내에 음성으로 전파하는 실내경보부(500)와;

   통제국 설비에 전원을 공급하는 power system(600)으로;

   구성됨을 특징으로 하고,

   경보국 설비는,

   경보국설비의 제반 기능을 제어할 뿐만 아니라 경보국으로 수수되는 제반 신호를 처리하며, 경보국으로 입수되는 제반 정보를 처리·가공·저장하고 경보국을 통해 전송되거나 수신되는 제반 메시지의 내용을 통제·감독하고 통제요원 등 사용자의 인적사항, 코드, 코멘드 등을 관리하면서 사용자 인증을 하는 경보RTU(700)와;

   경보국을 방문한 사용자가 경보국 설비를 조작·점검하면서 직접 음성으로 메시지를 현장에 전송할 수 있도록 하는 마이크(830)와;

   경보RTU에서 TTS변환한 비상재난/재해메시지를 음성으로 전파하는 현장의 방송장치(900)와;

   통제국으로부터 제공된 문자메시지정보를 인공위성(ORBCOMM)을 통하여 경보국으로 수신하는 위성안테나(860)와;

   경보국 설비에 필요한 전원을 공급하는 power system(850)으로;

   구성됨을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 통제RTU(200)는,

   상기 통제서버(120)의 조작부(키보드 혹은 마우스 등, 도시되지 않음)를 통해 입력되는 사용자의 문자입력정보와, 상기 마이크(130)의 입력정보와, 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)(110)으로부터 입력되는 음성 및 문자정보를 제어·관리하고 통제PC의 협조를 받아 사용자 인증을 하는 한편, 통제국 장비 전체를 제어하는 제어부(210)와;

   마이크(130)로 입력되는 음성정보를 압축하여 제어부(210)로 전송하는 음성데이터압축모듈(ADPCM)(230)과;

   통제 RTU(200)으로 입력된 문자정보를 ORBCOMM으로 전송하기 위한 위성안테나(400)으로 출력하는 위성모듈(240)과;

   통제RTU로 입력되는 문자메시지 정보를 인식하여 음성으로 변환하는 TTS모듈(250)과;

   통제국용 RTU 제어 프로그램 및 각 경보국에서 수행한 결과보고 정보, 경보국의 시스템 정보 등과 통제관련 정보를 저장·관리하는 메모리(260)와;

   상기 CDMA망(300)을 거쳐 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)로부터 입력되는 신호를 가공·처리하는 CDMA모듈(270)로;

   이루어짐을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 TTS모듈(250)은,

   문자를 음성으로 변환하기 위한 TTS제어회로를 총괄 제어하는 TTS제어부(251)와;

   이벤트별로 미리 입력된 문자음성변환 데이터와 수시로 입력되는 메시지정보를 DB화하여 저장하는 TTS DB(252)와;

   상기 TTS DB로부터 출력된 문자정보를 음성정보로 변환하기 위한 프로그램이 저장된 음성변환용메모리(253)와;

   상기 음성변환용메모리에 저장된 음성전환프로그램에 의해 변환된 신호를 음성신호로 변환하는 음성변환부(254)로;

   이루어짐을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
4. 제2항에 있어서,

   상기 ADPCM압축모듈(230)은,

   ADPCM압축모듈을 총괄 제어하여 이벤트별로 음성을 압축·저장하고 저장된 음성신호를 선택·재생하도록 제어하기 위한 제어부(231)와;

   ADPCM압축부(234)에서 이벤트별로 압축되어 입력된 음성정보를 저장하는 다수의 웨이브메모리(232)와;

   상기 웨이브메모리(232)에 압축 저장되어 있는 음성신호 중 상황에 맞는 음성메시지를 선택하여 ADPCM재생부(235)로 출력하는 선택부(233)와;

   마이크 혹은 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 입력되는 이벤트별 음성신호를 웨이브메모리(232)에 저장하기 위해 압축하는 ADPCM압축부(234)와;

   상기 선택부에서 선택되어 제어부(231)를 거쳐서 출력된 압축된 음성신호를 재생하는 ADPCM재생부(235)로;

   이루어짐을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
5. 제1항에 있어서,

   또 상기 power system(600)은,

   상용전원이 공급 용이한 곳과 그렇지 못한 환경에 대비하여 상용전원(610)과 태양전원(620)을 선택적으로 사용가능하게 하기 위한 전원선택부(630)와;

   상기 상용전원 및 태양전원을 시스템에 공급하기 위한 전원공급부(650)와;

   상기 상용전원 및 태양전원을 이용하여 배터리를 충전하기 위한 충전부(640)와;

   전원공급 불가시 예비용 전원을 공급하기 위한 배터리(660)로;

   이루어지고,

   또한 상기 충전부(640)는,

   배터리의 과충전을 방지하기 위한 과충전방지보호회로(641)와;

   배터리의 과방전을 방지하기 위한 과방전방지보호회로(642)와;

   배터리의 전압상태, 충전전압, 충전전류 및 소비 전류의 상태를 가시적으로 표시하기 위한 배터리전압관리부(643)로;

   이루어짐을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 경보RTU(700)는,

   상기 경보서버(810)의 조작부(키보드 혹은 마우스 등, 도시되지 않음)를 통해 입력되는 사용자의 문자입력정보와, 상기 통제국으로부터 ORBCOMM과 위성안테나(860)를 통해 수신된 문자메시지정보를 제어·관리하고 사용자 인증을 하는 한편, 경보국 장비 전체를 제어하는 제어부(710)와;

   통제국으로부터 상기 위성안테나(860)를 통해 수신된 문자메시지정보를 신호처리하여 신호선택부로 출력하는 위성모듈(720)과;

   통제국 혹은 통제요원의 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)로부터 상기 CDMA망을 통해 직접 수신된 문자 및 음성메시지정보를 신호처리하여 신호선택부로 출력하는 CDMA모듈(730)과;

   상기 위성모듈과 CDMA모듈로부터 통제국의 메시지 정보가 수신되면 이를 수신하기 위하여 수신회로를 절환하여 선택하는 신호선택부(740)와;

   경보국용 RTU 제어 프로그램 및 해당 경보국에서 수행한 작업결과 및 통제국과의 교신 내용에 관한 정보, 통제국의 시스템 정보 등과 경보관련 정보를 저장·관리하는 메모리(750)와;

   상기 CDMA망 및 ORBCOMM으로부터 수신된 문자메시지정보를 인식하여 음성으로 변환한 다음 이를 현장으로 송출하기 위해 제어부(710)로 다시 출력하는 TTS모듈(770)과;

   마이크(830)로 입력되는 음성정보를 압축하여 제어부(710)로 전송하는 음성데이터압축모듈(ADPCM)(780)과;

   상기 제어부(710)에서 출력되는 음성메시지정보를 음성신호로 변환하여 증폭한 다음 현장의 방송장치로 출력하는 경보부(760)로;

   구성됨을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 TTS모듈(770)은,

   문자를 음성으로 변환하는 TTS제어회로를 총괄 제어하는 TTS제어부(771)와;

   이벤트별로 미리 입력된 문자음성변환 데이터와 수시로 입력되는 메시지정보를 DB화하여 저장하는 TTS DB(772)와;

   상기 TTS DB로부터 출력된 문자정보를 음성정보로 변환하기 위한 프로그램이 저장된 음성변환용메모리(773)와;

   상기 음성변환용메모리에 저장된 음성전환프로그램에 의해 변환된 신호를 음성신호로 변환하는 음성변환부(774)로;

   구성됨을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
8. 제6항에 있어서,

   상기 ADPCM압축모듈(780)은,

   ADPCM압축모듈을 총괄 제어하여 이벤트별로 음성을 압축·저장하고 저장된 음성신호를 선택·재생하는 제어부(781)와;

   ADPCM압축부(784)에서 이벤트별로 압축되어 입력된 음성정보를 저장하는 다수의 웨이브메모리(782)와;

   상기 웨이브메모리(782)에 압축 저장되어 있는 음성신호 중 상황에 맞는 음성메시지를 선택하여 ADPCM재생부(785)로 출력하는 선택부(783)와;

   마이크 혹은 휴대용 단말기(핸드폰 또는 PDA 등)를 통해 입력되는 이벤트별 음성신호를 웨이브메모리(782)에 저장하기 위해 압축하는 ADPCM압축부(784)와;

   상기 선택부에서 선택되어 제어부(781)를 거쳐서 출력된 압축된 음성신호를 재생하는 ADPCM재생부(785)로;

   구성됨을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
9. 제1항에 있어서,

   또 상기 power system(850),

   상용전원이 공급 용이한 곳과 그렇지 못한 환경에 대비하여 상용전원(851)과 태양전원(852)을 선택적으로 사용가능하게 하기 위한 전원선택부(853)와;

   상기 상용전원 및 태양전원을 시스템에 공급하기 위한 전원공급부(855)와;

   상기 상용전원 및 태양전원을 이용하여 배터리를 충전하기 위한 충전부(854)와;

   전원공급 불가시 예비용 전원을 공급하기 위한 배터리(856)로;

   구성됨을 특징으로 하고,

   또한 상기 충전부(854)는,

   배터리의 과충전을 방지하기 위한 과충전방지보호회로(854a)와;

   배터리의 과방전을 방지하기 위한 과방전방지보호회로(854b)와;

   배터리의 전압상태, 충전전압, 충전전류 및 소비 전류의 상태를 가시적으로 표시하기 위한 배터리전압관리부(854c)로;

   구성됨을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.
10. 제6항에 있어서,

    상기 경보부(760)는,

    신호선택부에서 선택된 음성신호를 증폭하는 프리앰프(761)와;

    상기 프리앰프에서 증폭된 음성신호를 다시 증폭하는 DDX power 앰프(762)와;

    상기 DDX power 앰프로부터 출력된 신호를 현장의 스피커로 전달되는지 여부와 스피커의 상태를 파악하는 스피커 진단부(763)로;

    구성됨을 특징으로 하는 TTS를 이용한 비상재난/재해메시지 전송시스템.