KR20110075796A - 철도의 객차 내부 감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도의 객차 내부 감시 시스템에 관한 것으로서, 특히 객차 내부의 소리가 입력되는 복수 개의 마이크와, 상기 마이크를 통해 입력되는 소리를 분석하여 위험 상황 감지시 위험 상황 확인 신호를 전송하는 음성 분석 모듈과, 상기 음성 분석 모듈에서 위험 상황 확인 신호가 전달되면, 카메라를 통해 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 영상과 음성을 통해 위험 상황을 판단하여 현재 상황 안내 및 경보를 수행하는 상황 판단 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 음성과 영상을 동시에 활용하여 객차 내부의 안전 사고 발생, 위험 상황 발생 여부를 신속하게 확인할 수 있고, 안내 방송이나 경보를 통해 객차 내의 승객들에게 대처 방안을 안내할 수 있어 승객들의 안전을 최대한 보장할 수 있고, 위험 상황 발생시 음성 및 영상을 저장하여 사후 처리에 다양하고 정확한 정보를 제공할 수 있다.

열차, 객차, 마이크, 카메라, 핵심어 DB, 종합 사령실

Description

철도의 객차 내부 감시 시스템{ System for monitoring in passenger car }

본 발명은 철도의 객차 내부 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크와 카메라를 이용하여 음성과 영상을 동시에 활용하여 객차 내부의 위험 상황 발생을 인식하고 신속하게 대처할 수 있는 철도의 객차 내부 감시 시스템에 관한 것이다.

열차의 내부 감시 시스템은 기관사 또는 차장이 모니터를 통해 열차의 객차마다 화재 또는 비상 상태 등의 내부 상황을 실시간으로 감시함으로써 열차 내에서 발생될 수 있는 각종 위험 상황에 즉각적으로 대처할 수 있어 승객들의 안전을 최대한 보장할 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 열차 내부 감시 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.

도 1을 참고하면, 종래 기술의 열차의 내부 감시 시스템은, 열차의 객차마다 객차 내부의 모습을 전체적으로 확인할 수 있는 소정 위치에 설치되어 있으며, 외 부의 제어에 따라 해당 객차의 내부 상황을 촬영하는 복수의 감시카메라(10)와, 상기 감시 카메라(10)의 전반적인 구동을 제어하고, 객차마다 부여된 고유의 채널에 따른 주파수를 발생시켜 해당 객차에 설치된 감시 카메라(10)로 촬영되는 영상신호를 변조 처리하며, 각 객차별로 변조된 영상신호를 통신 케이블(30)을 통해 외부로 출력하는 복수의 영상신호 출력장치(20)와, 열차의 운전석에 설치되어 있고, 운전자에 의한 채널선택신호가 입력되면 해당 채널에 따른 주파수를 발생시켜 통신 케이블(30)을 통해 각 객차에 설치된 복수의 영상신호 출력장치(20)로부터 입력되는 변조된 영상신호중 해당하는 객차의 영상신호 출력장치(20)에서 변조된 영상신호만을 복조 처리하며, 복조된 영상신호를 모니터상에 표시하여 열차 운전자가 해당 객차의 내부 상황을 모니터링하도록 하는 운전석 모니터링 장치(40)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 열차의 내부 감시 시스템은 각 객차에 설치된 감시 카메라의 구동을 제어하는 카메라 제어기를 포함한다.

이와 같이 구성되는 열차의 내부 감시 시스템은 운전자가 운전실 모니터를 통해 각 객차별 내부 상황을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 열차의 내부 감시 시스템은 열차의 운전자가 정면을 주시하면서 열차를 운행하고, 또한 주기적으로 역사 또는 종합 사령실과 통신을 수행하기 때문에 운전자가 지속적으로 모니터를 주시하면서 객차 내부 상황을 감시하기 어렵고, 이로 인해 화재와 같은 비상 상황을 조기에 발견하기 어렵다는 문제점이 있다.

한편, 열차의 화재 경보 장치는 온도를 감지하는 열센서와 연기를 감지하는 연기센서로 이루어져 화재 발생 여부를 감지하는 화재감지기와, 화재 경보음을 발생시키는 경보음 발생기와, 상기 화재감지기의 상태를 체크하고 화재 발생 여부를 판단하여 상기 경보음 발생기를 작동시키는 제어기를 포함한다.

상기 열차의 화재 경보장치는 열차 내에 설치된 방송 시스템을 이용하고 있어 별도의 방송 시스템을 구축하지 않고도 화재 발생시 열차의 모든 객차에 화재 경보를 수행할 수 있어, 화재가 발생한 객차뿐만 아니라 모든 객차의 승객이 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 한다.

이러한 열차 화재 경보장치는 일정 이하의 온도나 연기에 대해서는 감지하기 어려워 화재의 조기 진압이 늦어질 수 있고, 화재 이외의 비상 상황에 대해서는 경보를 수행할 수 없다는 문제점이 있다.

이와 같이, 열차의 객차 내부에서 센서나 감시 카메라를 이용하여 수집하는 단순한 감지 정보는 화재와 같은 비상 상황 발생시 신속하고 정확한 상황 판단이 어렵고, 그만큼 객차 내 승객들의 안전을 보장하기 힘들어지므로 열차의 객차 내부 상황에 대해 다양하고 복합적인 정보를 수집할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 음성과 영상을 동시에 활용하여 객차 내부의 안전 사고 발생, 위험 상황 발생 여부를 신속하게 확인할 수 있고, 안내 방송이나 경보 를 통해 객차 내의 승객들에게 대처 방안을 안내할 수 있는 철도의 객차 내부 감시 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 객차 내부에서 위험 상황 발생시 음성 및 영상을 저장하여 사후 처리에 다양하고 정확한 정보를 제공할 수 있고, 음성과 영상을 이용한 복합적인 정보를 사용하여 위험 상황 인식률을 높임으로써 승객들의 안전을 최대화할 수 있는 철도의 객차 내부 감시 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철도의 객차 내부 감시 시스템은, 객차 내부의 소리가 입력되는 복수 개의 마이크와, 상기 마이크를 통해 입력되는 소리를 분석하여 위험 상황 감지시 위험 상황 확인 신호를 전송하는 음성 분석 모듈과, 상기 음성 분석 모듈에서 위험 상황 확인 신호가 전달되면, 카메라를 통해 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 영상과 음성을 통해 위험 상황을 판단하여 현재 상황 안내 및 경보를 수행하는 상황 판단 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 마이크는 객차 내부의 소정 장소에 설치되는 어레이 마이크이고, 상기 카메라는 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom)이 가능한 PTZ 카메라인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 음성 분석 모듈은, 상기 마이크로부터 소리가 입력되는 음성 입력부와, 상기 음성 입력부에서 입력된 소리에서 소음을 제거하여 사람의 음성만 추출하는 소음 제거부와, 상기 소음 제거부에서 소음이 제거된 음성 중에서 위험 상황과 관련된 핵심어에 해당하는 음성이 감지되는지를 확인하는 핵심어 매칭부와, 상기 핵심어 매칭부에서 위험 상황이 감지되면 위험 상황 확인 신호를 상기 상황 판단 모듈로 전송하는 이벤트 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 핵심어 매칭부는 위험 상황 관련 단어가 저장되는 핵심어 데이터베이스와 연동되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 상황 판단 모듈은, 상기 위험 상황 확인 신호에 따라 상기 카메라의 구동을 제어하여 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 카메라 제어부와, 상기 카메라 제어부를 통해 전송되는 영상과 상기 음성 분석 모듈을 통해 전송되는 음성을 통신을 통해 전달하는 데이터 전달부와, 상기 데이터 전달부에서 전달받은 영상과 음성을 확인하여 객차 내부의 위험 상황 발생 여부를 확인하는 위험 상황 확인부와, 상기 위험 상황 확인부에서 위험 상황 발생이 확인되면 경보를 발생하는 위험 상황 경보부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상황 판단 모듈은 상기 데이터 전달부에서 전달되는 영상과 음성을 저장하는 영상 및 음성 저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 위험 상황 확인부는 종합 사령실에 설치되고, 상기 데이터 전달부는 지정된 통신 프로토콜에 의해 영상 및 음성을 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위험 상황 경보부는 경보음을 송출하는 방식, 열차 또는 역사 내에 설치된 방송 시스템과 연계하여 위험 상황 안내 방송을 송출하는 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 철도의 객차 내부 감시 시스템에 따르면, 음성과 영상을 동시에 활용하여 객차 내부의 안전 사고 발생, 위험 상황 발생 여부를 신속하게 확인할 수 있고, 안내 방송이나 경보를 통해 객차 내의 승객들에게 대처 방안을 안내할 수 있어 위험 상황이 악화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 객차 내부에서 위험 상황 발생시 음성 및 영상을 저장하여 사후 처리에 다양하고 정확한 정보를 제공할 수 있고, 음성과 영상을 이용한 복합적인 정보를 사용하여 위험 상황 인식률을 높임으로써 승객들의 안전을 최대한 보장할 수 있는 효과도 있다.

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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부 감시 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부와 종합 사령실 간의 연계 상태가 도시된 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부 감시 시스템은, 객차(10) 내부의 소리가 입력되는 복수 개의 마이크(M1~M4)와, 상기 마이크(M1~M4)를 통해 입력되는 소리를 분석하여 위험 상황 감지시 위험 상황 확인 신호를 전송하는 음성 분석 모듈(100)과, 상기 음성 분석 모듈(100)에서 위험 상황 확인 신호가 전달되면, 카메라(20)를 통해 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 영상과 음성을 통해 위험 상황을 판단하여 현재 상황 안내 및 경보를 수행하는 상황 판단 모듈(200)로 구성된다.

이때, 상기 마이크(M1~M4)는 객차 내부의 소정 장소에 설치되는 4개의 어레 이 마이크이고, 상기 카메라는 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom)이 가능한 PTZ 카메라이다.

그리고, 상기 음성 분석 모듈(100)은 음성 입력부(110), 소음 제거부(120), 핵심어 DB(130), 핵심어 매칭부(140), 이벤트 전송부(150)로 구성된다.

상기 음성 입력부(110)는 상기 마이크(M1~M4)를 통해 객차(10) 내부의 소리가 입력되고, 상기 소음 제거부(120)는 상기 음성 입력부(110)에서 입력된 소리에서 소음을 제거하여 사람의 음성만 추출하며, 상기 핵심어 DB(130)는 위험 상황 관련 단어가 저장된다.

또한, 상기 핵심어 매칭부(140)는 상기 소음 제거부(120)에서 소음이 제거된 음성 중에서 핵심어 DB(130)에 저장된 핵심어와 비교하여 위험 상황과 관련된 음성이 감지되는지를 확인한다.

그리고, 상기 이벤트 전송부(150)는 상기 핵심어 매칭부(140)에서 위험 상황이 감지되면 위험 상황 확인 신호를 상기 상황 판단 모듈(200)로 전송한다.

한편, 상기 상황 판단 모듈(200)은 차량에 설치되는 카메라 제어부(210)와 데이터 전달부(220), 종합 사령실(40)에 설치되는 위험 상황 확인부(230), 위험 상황 경보부(240), 영상 및 음성 저장장치(250)로 구성된다.

먼저, 상기 카메라 제어부(210)는 상기 위험 상황 확인 신호에 따라 상기 카메라(20)의 구동을 제어하여 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하여 전송하도록 한다.

이때, 상기 카메라 제어부(210)는 카메라(20)에서 촬영된 원시 영상을 디지 털 영상으로 변환하는 이미지 처리 기능을 포함하고 있다.

그리고, 상기 데이터 전달부(220)는 상기 카메라 제어부(210)를 통해 전송되는 영상과 상기 음성 분석 모듈(100)을 통해 전송되는 음성을 지정된 통신 프로토콜에 의해 상기 종합 사령실(40)로 전송한다.

따라서, 상기 위험 상황 확인부(230)는 종합 사령실(40)에 설치된 모니터와 스피커를 통해 상기 데이터 전달부(220)에서 전달받은 영상과 음성을 확인하여 객차 내부의 위험 상황 발생 여부를 확인할 수 있다.

또한, 상기 위험 상황 경보부(240)는 상기 위험 상황 확인부(230)에서 위험 상황 발생이 확인되면 경보를 발생하는데, 사이렌 등을 통해 경보음을 송출하는 방식, 열차 또는 역사 내에 설치된 방송 시스템과 연계하여 위험 상황 안내 방송을 송출하는 방식 중 어느 하나 이상의 방식을 사용하여 경보를 발생한다.

상기 영상 및 음성 저장장치(250)는 상기 데이터 전달부(220)에서 전달되는 영상과 음성을 저장한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부 감시 시스템의 동작에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부 감시 시스템은, 열차의 객차 내부에 설치된 4개의 어레이 마이크(M1~M4)를 통해 객차 내부의 소리가 입력되면, 음성 분석 모듈(100)이 객차 내부의 소리에서 소음을 제거하여 사람의 음성만 추출하게 된다.

그리고, 상기 음성 분석 모듈(100)은 추출된 음성 중에서 핵심어 DB(130)에 저장된 핵심어와 비교하여 위험 상황과 관련된 단어가 있는지를 비교한다.

예를 들어, "불이야", "살려주세요." 등의 위험 상황과 관련된 단어들을 핵심어 DB(130)에 저장하고, 핵심어 매칭부(140)는 객차 내부에서 추출된 음성 중에서 핵심어 DB(130)에 저장된 단어가 있으면, 위험 상황이 발생했음을 감지하여 이벤트 전송부(150)로 이를 알리게 된다.

그러면, 상기 이벤트 전송부(150)는 위험 상황 확인 신호를 카메라 제어부(210)로 전송하고, 상기 카메라 제어부(210)는 카메라(20)의 팬, 틸트, 줌 기능을 적절히 제어하여 위험 상황이 발생된 지점을 촬영하여 데이터 전달부(220)에 전달한다.

상기 데이터 전달부(220)는 종합 사령실(40)에 설치된 위험 상황 확인부(230)로 위험 상황이 감지된 영상과 음성을 전달하고, 상기 위험 상황 확인부(230)는 영상과 음성을 통해 현재 객차 내부에서 어떠한 상황이 발생되고 있는지를 정확히 확인한다.

예를 들어, 상기 음성 분석 모듈(100)에서 "불이야"란 음성이 감지되고, 상기 카메라(20)를 통해 객차 내부에서 화재가 발생된 영상이 촬영되면, 상기 위험 상황 확인부(230)는 현재 객차 내부에서 화재가 발생하고 있음을 확인하고, 위험 상황 경보부(240)를 통해 사이렌 등의 경보음을 발생하거나 방송 시스템과 연계하여 승객들에게 화재가 발생된 객차의 번호, 화재 진압이나 대피 등을 위한 안내 방송을 송출한다.

따라서, 객차 내부의 승객들은 안내 방송을 통해 객차 내에 설치된 소화기를 통해 화재를 진압하거나, 열차가 정차하여 해당 객차에서 내릴 때까지 안내 방송에 따라 대피하게 된다.

또한, 영상 및 음성 저장장치(250)에는 위험 상황 발생시 영상이 저장되고, 음성이 녹음되어 있어 위험 상황 발생 원인이나 범인 등을 확인할 수 있고, 그 외에도 사후 처리에 다양한 정보를 제공할 수 있다.

상기에서는 철도의 객차 내부에서 발생되는 위험 상황을 인식하는 기능을 구현하는 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 감시 시스템은 열차의 객차에서 수행되는 것으로 한정되지 않으며, 역사, 건물 내부, 공공 장소 등의 주요 시설물에도 적용될 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.

본 발명은 철도의 객차 내부 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크와 카메라를 이용하여 음성과 영상을 동시에 활용하여 객차 내부의 위험 상황 발생을 인식하고 신속하게 대처할 수 있는 철도의 객차 내부 감시 시스템에 관 한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 열차 내부 감시 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부 감시 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철도의 객차 내부와 종합 사령실 간의 연계 상태가 도시된 도면이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 객차 20 : 카메라

M1~M4 : 마이크 40 : 종합 사령실

100 : 음성 분석 모듈 110 : 음성 입력부

120 : 소음 제거부 130 : 핵심어 DB

140 : 핵심어 매칭부 150 : 이벤트 전송부

200 : 상황 판단 모듈 210 : 카메라 제어부

220 : 데이터 전달부 230 : 위험 상황 확인부

240 : 위험 상황 경보부 250 : 영상 및 음성 저장장치

Claims (8)

1. 객차 내부의 소리가 입력되는 복수 개의 마이크와,

   상기 마이크를 통해 입력되는 소리를 분석하여 위험 상황 감지시 위험 상황 확인 신호를 전송하는 음성 분석 모듈과,

   상기 음성 분석 모듈에서 위험 상황 확인 신호가 전달되면, 카메라를 통해 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 영상과 음성을 통해 위험 상황을 판단하여 현재 상황 안내 및 경보를 수행하는 상황 판단 모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마이크는 객차 내부의 소정 장소에 설치되는 어레이 마이크이고, 상기 카메라는 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom)이 가능한 PTZ 카메라인 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 음성 분석 모듈은,

   상기 마이크로부터 소리가 입력되는 음성 입력부와,

   상기 음성 입력부에서 입력된 소리에서 소음을 제거하여 사람의 음성만 추출하는 소음 제거부와,

   상기 소음 제거부에서 소음이 제거된 음성 중에서 위험 상황과 관련된 핵심어에 해당하는 음성이 감지되는지를 확인하는 핵심어 매칭부와,

   상기 핵심어 매칭부에서 위험 상황이 감지되면 위험 상황 확인 신호를 상기 상황 판단 모듈로 전송하는 이벤트 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 핵심어 매칭부는 위험 상황 관련 단어가 저장되는 핵심어 데이터베이스와 연동되는 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 상황 판단 모듈은,

   상기 위험 상황 확인 신호에 따라 상기 카메라의 구동을 제어하여 위험 상황이 발생된 지점에 대한 영상을 촬영하여 전송하도록 하는 카메라 제어부와,

   상기 카메라 제어부를 통해 전송되는 영상과 상기 음성 분석 모듈을 통해 전송되는 음성을 통신을 통해 전달하는 데이터 전달부와,

   상기 데이터 전달부에서 전달받은 영상과 음성을 확인하여 객차 내부의 위험 상황 발생 여부를 확인하는 위험 상황 확인부와,

   상기 위험 상황 확인부에서 위험 상황 발생이 확인되면 경보를 발생하는 위험 상황 경보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 상황 판단 모듈은 상기 데이터 전달부에서 전달되는 영상과 음성을 저장하는 영상 및 음성 저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
7. 제5항에 있어서,

   상기 위험 상황 확인부는 종합 사령실에 설치되고, 상기 데이터 전달부는 지정된 통신 프로토콜에 의해 영상 및 음성을 전송하는 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.
8. 제5항에 있어서,

   상기 위험 상황 경보부는 경보음을 송출하는 방식, 열차 또는 역사 내에 설치된 방송 시스템과 연계하여 위험 상황 안내 방송을 송출하는 방식 중 어느 하나 이상의 방식으로 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 철도의 객차 내부 감시 시스템.

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