KR20160086433A - 층간 소음 경고장치 - Google Patents

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KR20160086433A
KR20160086433A KR1020150003130A KR20150003130A KR20160086433A KR 20160086433 A KR20160086433 A KR 20160086433A KR 1020150003130 A KR1020150003130 A KR 1020150003130A KR 20150003130 A KR20150003130 A KR 20150003130A KR 20160086433 A KR20160086433 A KR 20160086433A
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오길환
이두진
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에스엠테크놀로지 주식회사
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Abstract

본 발명에서 층간소음을 효율적으로 경고하기 위한 층간소음 경고장치를 개시한다.
본 발명에 따른 경고장치는, 실내 소음 발생을 경고하기 위한 층간 소음 경고장치에 있어서, 바닥이나 벽체로 직접적인 충격을 감지하는 직접 충격 감지센서; 공기 중의 음파를 통해 발생하는 충격음을 감지하는 간접 충격 감지센서; 상기 간접 충격 감지센서에서 검출된 신호를 설정 레벨로 증폭처리하는 증폭부; 상기 증폭부에서 출력된 신호 및 상기 직접 충격 감지센서에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터; 상기 직접 충격 감지센서의 출력신호에 대응하는 에너지(Watt)를 데시벨(dB) 에너지로 변환하기 위한 알고리즘과, 적어도 하나 이상의 경고 메시지에 대한 음성 데이터를 저장하는 메모리; 상기 AD 컨버터에서 출력된 신호가 설정된 기준치 이상 및 설정된 회 수 이상일 경우, 상기 메모리에 등록된 경고 메시지를 추출하는 제어부; 상기 제어부의 지시에 따라 상기 경고 메시지를 내부 스피커로 출력하는 음성 출력부; 및 상기 경고 메시지를 인터폰 또는 RF 통신을 통해 이웃하는 댁내로 송출하기 위한 통신 드라이버로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

층간 소음 경고장치{WARNING SYSTEM FOR NOISE COMPLAINT ISSUES}
본 발명은 층간 소음을 경고하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공동주택에서 발생하는 층간 소음 중, 직접 충격음과 공기 전달음을 동시에 감지하여, 기준치 이상의 소음 발생 시 소음 자제를 위한 경고음을 출력하는 층간 소음 경고장치에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트나 연립주택과 같은 건축물은 층간 바닥 슬래브에 의한 다층구조로 이루어져서 공동생활이 이루어지도록 하고 있으나, 이러한 건축물의 층간 바닥구조는 상부층에서 발생되는 소음과 진동이 하부층으로 그대로 전달되어 주거생활이나 업무에 지장을 초래하는 경우가 빈번하다.
따라서, 최근에는 건축물의 층간 소음 및 진동을 저감 내지 차단하기 위한 각종 바닥구조에 대한 개발 및 연구가 활발히 진행되고 있는데, 개발된 바닥구조는 대부분 바닥슬래브 위에 흡차음이나 방진소재 등을 적층하고, 공기층을 적절히 형성하거나, 고무층과 섬유층, 흡음판 등을 여러 층으로 적층하는 구조로 구성되어 있다.
그러나, 최근까지 아파트 등의 대다수의 공동주택은 층간소음을 완벽하게 차단하기에는 어느 정도 한계가 있기 때문에 상/하부 층 거주자들 간에 층간 소음으로 인하여 분쟁의 씨앗이 되어 온 것이 사실이다. 즉, 건축물의 바닥이 충격에 의해 발생하는 층간 소음은 바닥면에 충격을 가하는 상부 층의 소음 원인제공자에게는 소음전달이 적은 반면에 바닥 슬래브 하부 층에 위치한 거주자에게는 더 크게 전달되어 이웃 간의 분쟁이 발생한다.
첨부된 특허문헌에서는 실제로 바닥 충격음이 발생한 빈도, 크기 및 시간이 기록되고, 이를 모니터링하여 자료로 인출할 수 있기 때문에 분쟁이 발생하였을 경우, 객관적인 사실 자료에 근거하여 공정한 분쟁 조정이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
즉, 도 1에서 도시한 바와 같이 건물의 바닥 충격음 경고장치는, 위층의 바닥 슬래브(1)에 가해지는 진동을 감지하는 바닥진동 감지부(10)와, 바닥진동 감지부(10)에서 감지된 진동이 설정된 기준 값을 초과하는지를 판단하는 판단부(20)와, 판단부(20)에서 감지된 진동이 기준값을 초과하는 것으로 판단된 경우 경고명령을 발생시키는 명령부(30)와, 명령부(30)에서 입력된 경고명령에 따라 위층 세대의 사람들이 인지할 수 있도록 경고신호를 표시하는 표시부(40)를 포함하여 구성된다.
또한, 바닥진동 감지부(10)는 위층의 바닥 슬래브(1) 하면에 설치되는 진동감지센서로써, 위층에서 아이들이 뛰거나 가구를 옮기는 등의 바닥 충격음 유발 행위에 의해 바닥 슬래브(1)에 발생하는 진동의 크기를 감지토록 한다. 진동감지센서는 감지된 바닥 슬래브(1) 진동의 물리적 크기를 그 크기에 따른 전기신호로 변환하여 판단부(20)로 전송하도록 구성된다.
여기서, 판단부(20)와, 명령부(30) 및 표시부(40)는 하나의 유니트로 제작되어 위층의 벽면에 내장 설치된다. 이때 표시부(40)는 표시부(40)에서 발생되는 경고신호를 위층 세대에서 용이하게 인식할 수 있도록 벽면의 표면으로 노출된 상태로 설치된다.
따라서, 위층 세대 거주자는 경고신호가 발생하면 자신의 세대에서 과도한 바닥 충격을 유발하였음을 인지하고, 바닥 충격 유발 행위를 자제함으로써 아래층 세대에 바닥 충격음이 발생하지 않도록 한다. 즉, 과도한 바닥 충격음 발생시 위층 세대에서 즉시 이를 인지하여 대처함으로써 아래층에 바닥 충격음이 지속 되지 않게 되므로 아래층 거주자의 소음에 의한 불쾌감이 증가하지 않고, 또한 위층 거주자의 아래층에 대한 배려를 느낄 수 있어 위층 세대에 의한 불만이 가중되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그러나, 전술된 특허문헌에서는 직접적인 바닥 충격음에 기반하여 소음의 정도를 측정하고 그 결과에 따라 경보음을 제공하고 있어, 실내의 과도한 음향에 의한 소음의 정도는 측정하지 못하는 문제가 있다. 실질적으로, 층간 소음은 벽체를 통해 전달되는 저주파 즉, 바닥에 대한 직접적인 충격음에 의한 소음 비중이 크지만, 실내 과도한 음향에 의해 바닥을 간접적으로 충격하더라도, 충격음이 저주파로 변환되어 전달되기 때문에 음향에 의한 간접적 충격음 또한 거주자에게 스트레스를 제공하게 된다. 따라서, 직간접적 충격음에 의한 소음을 기반으로 경고음이 발생 되어야 그 실효성이 존재한다 할 것이다.
대한민국 등록특허 10-1307175, 등록일자 2013년 09월 05일, 발명의 명칭 '건물의 바닥 충격음 경고장치'
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 위층 세대에서 자신들이 발생시키는 층간 소음의 정도를 미리 인지하고 바닥 충격음 발생 행위를 자제할 수 있게 됨으로써 아래 위층 간 다툼을 미리 방지하고, 분쟁이 발생하였을 경우에도 실제 바닥 충격음 발생에 대한 객관적인 자료를 통해 공정한 분쟁 조정이 이루어질 수 있는 층간 소음 경고장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 일정수준을 넘어서는 층간소음을 발생시킨 가구에 소음발생을 자제하도록 유도하는 음성안내를 할 수 있는 층간소음 측정단말기에 구비하고 이를 원격으로 제어함으로써 층간소음으로 인한 이웃 간의 분쟁을 미연에 방지할 수 있는 층간 소음 경고장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 층간소음 경고장치는, 실내 소음 발생을 경고하기 위한 층간 소음 경고장치에 있어서, 바닥이나 벽체로 직접적인 충격을 감지하는 직접 충격 감지센서; 공기 중의 음파를 통해 발생하는 충격음을 감지하는 간접 충격 감지센서; 상기 간접 충격 감지센서에서 검출된 신호를 설정 레벨로 증폭처리하는 증폭부; 상기 증폭부에서 출력된 신호 및 상기 직접 충격 감지센서에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터; 상기 직접 충격 감지센서의 출력신호에 대응하는 에너지(Watt)를 데시벨(dB) 에너지로 변환하기 위한 알고리즘과, 적어도 하나 이상의 경고 메시지에 대한 음성 데이터를 저장하는 메모리; 상기 AD 컨버터에서 출력된 신호가 설정된 기준치 이상 및 설정된 회 수 이상일 경우, 상기 메모리에 등록된 경고 메시지를 추출하는 제어부; 상기 제어부의 지시에 따라 상기 경고 메시지를 내부 스피커로 출력하는 음성 출력부; 및 상기 경고 메시지를 인터폰 또는 RF 통신을 통해 이웃하는 댁내로 송출하기 위한 통신 드라이버로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 제어부는, 기준치를 두 개 이상으로 설정하여, 첫 번째 소음 기준치를 초과하는 경우 자체 메시지를 출력하고, 두 번째 소음 기준치를 초과하는 경우에는 경고 메시지를 이웃으로 송출하도록 제어하며; 상기 소음은 간접 충격에 의한 소음 및 직접 충격에 의한 소음으로 분류하여, 각 소음에 대한 경고 메시지를 달리 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 간접 충격 감지센서는, 음향의 정도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서로써 마이크로 폰이며; 상기 직접 충격 감지센서는 물리적인 진동을 전기적 신호로 변환하기 위한 것으로, 물리적 외력에 의해 전기적 신호를 생성하는 압전형 방식이 적용된 소자, 도체가 자계 속을 이동하면 그 속도에 비례하여 발생하는 기전력을 측정하는 동전형 방식이 적용된 소자, 정전용량의 변화를 전류로 검출하는 서모형 방식이 적용된 소자, 다이어프램에 저항선 변형 게이지를 부착하여 가해지는 힘과 저항의 변화로부터 진동의 크기를 측정하는 저항선 변형 게이지 방식이 적용된 소자, 피에조의 저항 효과를 이용하여 가해진 힘과 저항의 변화를 측정하는 반도체 변형 게이지 방식이 적용된 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 간접 충격 감지센서는, 음향의 정도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서로써 마이크로 폰이며; 상기 직접 충격 감지센서는 피에조의 일단으로 추를 장착한 진동소자로써, 물리적 진동을 전기적 신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 메모리는, 직접 충격에 대한 소음을 자제하도록 유도하기 위한 제1 경고 메시지, 설정 시간 동안 기준치 초과 소음이 설정된 횟수를 초과한 경우, 직접 충격 소음에 대한 양해의 메시지를 이웃하는 댁내로 제공하기 위한 제2 경고 메시지; 간접 충격에 대한 소음을 자제하도록 유도하기 위한 제3 경고 메시지, 설정 시간 동안 기준치 초과 소음이 설정된 횟수를 초과한 경우, 간접 충격 소음에 대한 양해의 메시지를 이웃하는 댁내로 제공하기 위한 제4 경고 메시지;를 저장하고, 상기 제어부는 직접 충격 소음 또는 간접 충격 소음이 기준치를 초과한 경우, 상기 제1 경고 메시지 또는 제2 경고 메시지를 출력하고, 직접 충격 소음 또는 간접 충격 소음이 설정된 시간 내에 설정 횟수 이상으로 발생하는 경우, 상기 제3 경고 메시지 또는 제4 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 한다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 층간소음 경고장치는 위층 세대에서 자신들이 발생시키는 층간 소음의 정도를 미리 인지하고 바닥 충격음 발생 행위를 자제할 수 있게 됨으로써 아래 위층 간 다툼을 미리 방지하고, 분쟁이 발생하였을 경우에도 실제 바닥 충격음 발생에 대한 객관적인 자료를 통해 공정한 분쟁 조정이 이루어질 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명은 일정수준을 넘어서는 층간소음을 발생시킨 가구에 소음발생을 자제하도록 유도하는 음성안내를 할 수 있는 층간소음 측정단말기에 구비하고 이를 원격으로 제어함으로써 층간소음으로 인한 이웃 간의 분쟁을 미연에 방지하게 된다.
도 1은 종래 바닥 충격음 경고장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 층간소음 경고장치의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명으로 적용되는 간접 충격 감지센서 및 직접 충격 감지센서를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 주요 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서는 층간 소음을 규정함에 있어, 바닥에 대한 직접적인 충격음과 실내 음향에 의한 간접적인 충격음으로 규정하고, 각 소음에 대한 측정치를 토대로 경고음 또는 경고 메시지를 제공한다. 여기서, 경고 메시지는 소음 자제를 유도하기 위한 음성 메시지가 바람직하며, 소음의 측정치에 따라 안내 멘트가 달리 설정될 수 있음은 당연할 것이다.
또한, 본 발명에서 제시하는 층간소음 경고장치는 일체화된 단일 제품으로 구현되어 실내의 임의 위치 예컨대, 실내의 벽체 또는 천정에 부착되거나 실내 바닥 또는 테이블류의 위에 안착하도록 설계될 수 있다. 필요에 따라, 윗 층 또는 아래층과의 메시지 전달을 위해 인터폰에 내설되는 구조로 제공될 수 있을 것이다.
한편, 층간소음은 법적 최고 소음도 주간 57dB, 야간 52dB, 1분 등가 소음도(1분간 평균 소음도) 주간 43dB, 야간 38dB를 기준으로 설정할 수 있으며, 또한 1시간 이내에 최고 소음도(Lmax)를 3회 이상 초과할 경우 소음 발생의 근거로 설정한다.
이러한 소음도는 직접적인 충격과 간접적인 충격을 포함하고 있는데, 직접적인 충격음으로서 예컨대 체중 28㎏의 어린이가 1분간 계속해서 뛸 때 43㏈ 정도이고, 망치 소리와 같이 순간에 나는 소음은 1시간에 3회 이상 주기적으로 나타날 때 주간 57㏈, 야간 52㏈ 정도이다. 반면, 피아노 소리 40㏈, 주택 설비 가동 소리 5㏈, 외부 소음 5㏈ 등은 간접적인 충격음으로 간주 된다.
도 2는 본 발명에 따른 층간소음 경고장치의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 바닥이나 벽체로 직접적인 충격을 감지하는 직접 충격 감지센서(205), 공기 중의 음파를 통해 발생하는 충격음을 감지하는 간접 충격 감지센서(207)와, 상기 간접 충격 감지센서(207)에서 검출된 신호를 설정 레벨로 증폭처리하는 증폭부(211)와, 상기 증폭부(211)에서 출력된 신호 및 상기 직접 충격 감지센서(205)에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터(213)와, 상기 직접 충격 감지센서(205)의 출력신호에 대응하는 에너지(Watt)를 데시벨(dB) 에너지로 변환하기 위한 알고리즘과, 적어도 하나 이상의 경고 메시지에 대한 음성 데이터를 저장하는 메모리(203)와, 상기 AD 컨버터(213)에서 출력된 신호가 설정된 기준치 이상 및 설정된 회 수 이상일 경우, 상기 메모리(203)에 등록된 경고 메시지를 추출하는 제어부(201)와, 상기 제어부(201)의 지시에 따라 상기 경고 메시지를 내부 스피커(219)로 출력하는 음성 출력부(215)와, 상기 경고 메시지를 인터폰 또는 RF 통신을 통해 이웃하는 댁내로 송출하기 위한 통신 드라이버(217)로 이루어진다.
상기 경고 메시지는 적어도 둘 이상의 컨텐츠로 구성됨이 바람직하며, 하나는 설치 장소 내에서 경고하기 위한 메시지이고, 다른 하나는 이웃하는 댁내 즉, 위 층 또는 아래층으로 전달하기 위한 메시지이다. 따라서, 설치 장소 내의 경고 메시지는 소음이 발생하여 자제를 요구하는 자체 메시지이고, 이웃으로 송출되는 메시지는 소음 발생에 따른 사과의 메시지 또는 양해의 메시지이다.
이에, 상기 제어부(201)는 기준치를 두 개 이상으로 설정하여, 첫 번째 소음 기준치를 초과하는 경우 자체 메시지를 출력하고, 두 번째 소음 기준치를 초과하는 경우에는 경고 메시지를 이웃으로 송출하도록 제어한다.
한편, 상기 제어부(201)는 각 센서의 기준치를 달리하여 각 센서의 반응에 대응하는 각각의 메시지를 제공할 수 있을 것이다. 즉, 간접 충격 감지센서(207)의 감지 결과에 따라 자체 메시지를 제공하거나, 경고 메시지를 이웃으로 송출하고, 상기 직접 충격 감지센서(205)의 동작에 따라 별도의 자체 메시지를 제공하거나, 별도의 경고 메시지를 이웃으로 송출할 수 있을 것이다. 이는 소리에 의한 소음발생 시의 경고 메시지와 충격에 의한 진동 소음발생 시의 경고 메시지를 달리하는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서 제시하는 간접 충격 감지센서(207)는 음향의 정도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서로써, 마이크로 폰이 적용될 수 있다. 따라서, 상기 마이크로 폰으로 수신된 음향은 전기적 신호로 변환되어 상기 증폭부(211)를 통해 설정된 레벨로 증폭 처리된다.
또한, 상기 직접 충격 감지센서(205)는 물리적인 진동을 전기적 신호로 변환하기 위한 것으로, 압전소자에 힘이 가해졌을 때 발생하는 전기적 신호를 측정하는 압전형 방식이 사용되거나, 도체가 자계 속을 이동하면 그 속도에 비례하여 발생하는 기전력을 측정하는 동전형 방식이 사용되거나, 정전용량의 변화를 전류로 검출하는 서모형 방식이 사용되거나, 다이어프램 등에 저항선 변형 게이지를 부착하여 가해지는 힘과 저항의 변화로부터 진동의 크기를 측정하는 저항선 변형 게이지 방식이 사용되거나, 피에조의 저항 효과를 이용하여 가해진 힘과 저항의 변화를 측정하는 반도체 변형 게이지 방식이 사용될 수 있다.
그러나, 본 발명에서 적용되는 직접 충격 감지센서(205)는 반도체 변형 게이지 방식이 바람직하나, 진동의 크기를 증폭시키기 위해 반도체 변형 소자 즉, 피에조의 일단으로 추를 장착한 진동소자가 사용된다. 이는 반도체 변형 게이지로써 피에조의 일단에 부착된 추에 의해 피에조의 진동 폭을 증폭시키며, 이는 진동의 크기 및 범위를 확장하여 검출할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 직접 충격 감지센서(205) 및 간접 충격 감지센서(207)를 실장시킨 PCB 사진이다. 도시된 바와 같이, 간접 충격 감지센서(207)로써 마이크로 폰이 실장되고 있으며, 상기 직접 충격 감지센서(205)는 피에조의 일단에 환형 구조의 추를 장착하고 있다.
그리고, 직접 충격 감지센서(205)는 환형 구조의 추로 인해 저주파 진동에 대한 반응도를 향상시켜 직접충격음의 검출을 용이하게 한다. 여기서, 저주파 진동이라 함은 물리적 충격에 의해 전달되는 진동파이며, 일반적으로 건물의 벽체는 Low Pass Filter의 기능을 갖기 때문에, 건물로부터 전이되는 진동파를 의미한다. 물론, 본 발명에서는 건물로부터 전이되는 모든 진동파 즉, 저주파를 상기 피에조에 의해 검출하며, 소음으로 정의될 수 있는 저주파 신호의 크기 및 주파수에 기반하여 신호의 검출이 이루어진다.
상기 제어부(201)는 AD 컨버터(213)에서 제공되는 간접 충격 감지센서(207) 및 직접 충격 감지센서(205)의 출력 신호를 제공받으며, 상기 메모리(203)에 등록된 에너지 변환 알고리즘에 따라 상기 직접 충격 감지센서(205)의 출력 에너지를 변환한다. 즉, 직접 충격 감지센서(205)는 추에 의해 동작하고, 추의 동작은 에너지의 크기로서 Watt로 정의되나, 상기 제어부(201)에서 측정하는 단위는 데시벨(dB)로 측정함에 따라 단위를 변환해야 할 필요성이 있다.
이에, 상기 메모리(203)에 등록된 에너지 변환 알고리즘은 Watt를 dB로 변환하는 것으로, dBm = 10log(mW)의 공식에 기반한다. 예컨대, 직접 충격 감지센서(205)에서 검출된 에너지가 5mW인 경우에는 10*log(5) = 6.989dBm이 되는 것이다. 따라서, 상기 제어부(201)는 직접 충격 감지센서(205)의 동작에 따라 데시벨(dB)로 변환하며, 상기 간접 충격 감지센서(207)의 출력 에너지 또한 데시벨(dB)로 변환한다. 물론, 간접 충격 감지센서(207)의 출력 신호는 증폭부(211)를 통해 증폭 처리됨에 따라 이를 감안하여 산출한다.
도 4는 본 발명에 따른 제어부의 주요의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도시한 바와 같이, S401 단계에서 상기 제어부(201)는 직접 충격 감지센서(205) 및 간접 충격 감지센서(207)로부터 검출된 신호를 상기 AD 컨버터(213)를 통해 제공받는다. 상기 간접 충격 감지센서(207)는 본 발명의 실시 예에 따라 마이크로폰이 사용될 수 있으며, 상기 증폭부(211)를 통해 증폭된 신호로 입력받는다.
상기 제어부(201)는 S403 단계에서 간접 충격 소음 즉, 실내 소음의 정도가 기 설정된 기준치를 초과하였는지를 판단한다. 이는 데시벨(dB)로 측정된 결과의 기준치로서, 관리자에 의해 설정되거나 법적 기준치에 따라 조정될 수 있다. 예컨대, 실내 소음의 정도가 60dB를 초과하는지를 판단하는 것이며, 법적 기준치보다 높게 설정됨이 바람직하다. 즉, 법적 기준치에 대한 소음 측정은 피해지역에서 측정하는 것이기 때문에, 소음 발생지역의 데시벨과는 차이가 발생한다.
상기 S403 단계에서 판단한 결과, 간접 충격 소음이 기준치를 초과하지 않은 경우, S405 단계로 진입하여 직접 충격 소음이 기준치를 초과하는지를 판단한다. 상기 직접 충격 소음은 음향에 의한 소음과는 달리 벽체로 직접적으로 가해지는 물리적 충격으로서, 전술된 피에조에 의해 검출되는 신호이다. 상기 피에조는 충격량 측정을 정밀하게 수행하기 위해 피에조의 일단으로 추가 장착된 구조이며, 물리적 충격에 의해 추의 진동을 피에조에 의해 전기적 신호로 변환된다.
더욱이, 본 발명에서는 상기 메모리(203)의 등록된 에너지 변환 알고리즘에 의해 신호 변환이 이루어지며, 물리적 충격에 의한 에너지(Watt)를 데시벨(dB)로 변환한다. 따라서, 상기 제어부(201)는 직접 충격 소음을 측정함에 있어 데시벨(dB) 단위로 산출하여 측정한다. 물론, 물리적 충격 에너지가 전기적 에너지로 변환하는 과정에서 에너지 변환 손실이 발생할 수 있으며, 본 시스템의 제조 과정에서 오차에 대한 충분한 보상이 이루어지도록 설계한다.
상기 S405 단계에서 판단한 결과, 직접 충격 소음이 기준치를 초과하는 경우, 상기 제어부(201)는 메모리(203)에 등록된 제1 경고 메시지를 출력한다. 상기 제1 경고 메시지는 직접 충격에 대한 소음을 자제하도록 유도하기 위한 경고 메시지로서, 상기 음성 출력부(215)에 의해 스피커(219)로 출력된다. 또한, 상기 제어부(201)는 내부 카운터를 이용하여 기준치를 초과하는 직접 충격 소음의 횟수를 카운트한다. 카운트는 설정된 시간 이내에 기준치 초과 소음이 몇 회 발생하는지를 판단하기 위한 것으로, 예컨대 1분 이내에 3회를 초과하는지를 판단한다.
즉, S409 단계와 같이 설정 시간 동안 기준치 초과 소음이 설정된 횟수를 초과하는지를 판단하며, 판단결과 설정된 횟수를 초과하는 경우 S411 단계에서 제2 경고 메시지를 출력한다. 상기 제2 경고 메시지는 이웃하는 댁내 예컨대, 윗집 또는 아랫집으로 통지하기 위한 것으로, 소음에 대한 사과의미를 갖는 메시지 또는 양해(諒解)를 구하기 위한 메시지이다.
이러한 메시지는 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 이를 위해 상기 메모리(203)는 사용자로부터 설정 가능한 다수 개의 멘트를 보유한다. 멘트를 설정함에 있어, 상기 제어부(201)는 입력 포트를 통해 별도의 스위칭 수단과 연동하고, 출력 포트를 통해 멘트 설정을 위한 디스플레이 패널이 접속될 수 있다.
그리고, 설정된 멘트가 출력되면, 상기 통신 드라이버(217)에 의해 인터폰 또는 RF 통신모듈을 기반으로 이웃하는 댁내로 제공된다. 즉, 인터폰을 통해 윗집 또는 아랫집으로 메시지가 통지될 수 있으며, 본 발명에 따른 소음 경고장치가 각 가정 내에 설치되는 경우 본 발명을 통해 해당 세대로 경고 메시지를 명령하는 RF 통신 모듈을 운용함으로써, 경고 메시지를 전달한다. 상기 제어부(201)는 상기 제2 경고 메시지를 출력하고 상기 카운트를 리셋하여 초기 상태로 리턴 한다.
한편, 상기 S403 단계에서 판단한 결과 간접 충격 소음이 기준치를 초과한 경우에는 S413 단계로 진입하여 제3 경고 메시지를 출력하도록 제어한다. 상기 제어부(201)는 메모리(203)에 기 등록된 제3 경고 메시지를 추출하여 상기 음성 출력부(215)를 통해 스피커(219)로 제공한다. 상기 제3 경고 메시지는 간접 충격음 예컨대, 실내 소음에 대한 자제를 요구하는 음성 메시지로서, 상기 스피커(219)를 통해 자체 방송이 이루어진다.
또한, 상기 제어부(201)는 제3 경고 메시지를 출력함과 동시에, 내부 카운트를 이용하여 간접 충격 소음의 발생 횟수를 카운트한다. 전술한 바와 같이 소음에 대한 카운트는 설정된 시간 동안에 기준치 이상의 소음 발생 횟수를 나타내는 것으로, 예컨대 1분 동안 3회 초과 시로 설정할 수 있을 것이다.
이는 S415 단계에서 언급되는 바와 같이, 상기 제어부(201)는 관리자에 의해 기 설정된 설정 시간 동안에 간접 충격 소음에 대한 발생 횟수를 측정하여, 카운트를 초과하였는지를 판단한다. 판단결과, 설정 시간 내에 카운트를 초과하지 않았을 경우에는 초기 상태로 리턴하고, 반면 설정 시간 내에 카운트를 초과한 경우에는 S417 단계로 진입한다.
즉, 상기 제어부(201)는 간접 충격 소음이 발생하여 경고가 이뤄짐에도 불구하고, 설정 시간 동안 지속적인 간접 충격 소음이 발생한 것으로 판단된 경우 상기 메모리(203)에 기 등록된 제4 경고 메시지를 출력한다.
상기 제4 경고 메시지는 음향에 의한 소음이 기준치를 넘어 이웃하는 댁내에 피해를 끼치게 됨에 따라, 간접 충격 소음 발생에 따른 양해를 구하거나 사과의 멘트로 구성될 수 있다. 이러한 음성 메시지는 상기 통신 드라이버(217)를 통해 이웃하는 댁내로 제공되며, 전술한 바와 같이 인터포 또는 RF 통신을 기반으로 음성 메시지가 전송된다. 또한 상기 음성 메시지는 상황별 기능에 따라 다수 개가 구비될 수 있으며, 사용자에 의해 설정 가능함은 당연할 것이다.
201 : 제어부 203 : 메모리
205 : 직접 충격 감지센서 207 : 간접 충격 감지센서
211 : 증폭부 213 : AD 컨버터
215 : 음성 출력부 217 : 통신 드라이버
219 : 스피커

Claims (8)

  1. 실내 소음 발생을 경고하기 위한 층간 소음 경고장치에 있어서,
    바닥이나 벽체로 직접적인 충격을 감지하는 직접 충격 감지센서(205);
    공기 중의 음파를 통해 발생하는 충격음을 감지하는 간접 충격 감지센서(207);
    상기 간접 충격 감지센서(207)에서 검출된 신호를 설정 레벨로 증폭처리하는 증폭부(211);
    상기 증폭부(211)에서 출력된 신호 및 상기 직접 충격 감지센서(205)에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버터(213);
    상기 직접 충격 감지센서(205)의 출력신호에 대응하는 에너지(Watt)를 데시벨(dB) 에너지로 변환하기 위한 알고리즘과, 적어도 하나 이상의 경고 메시지에 대한 음성 데이터를 저장하는 메모리(203);
    상기 AD 컨버터(213)에서 출력된 신호가 설정된 기준치 이상 및 설정된 회 수 이상일 경우, 상기 메모리(203)에 등록된 경고 메시지를 추출하는 제어부(201);
    상기 제어부(201)의 지시에 따라 상기 경고 메시지를 내부 스피커(219)로 출력하는 음성 출력부(215); 및
    상기 경고 메시지를 인터폰 또는 RF 통신을 통해 이웃하는 댁내로 송출하기 위한 통신 드라이버(217)로 이루어진 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(201)는 기준치를 두 개 이상으로 설정하여, 첫 번째 소음 기준치를 초과하는 경우 자체 메시지를 출력하고, 두 번째 소음 기준치를 초과하는 경우에는 경고 메시지를 이웃으로 송출하도록 제어하며;
    상기 소음은 간접 충격에 의한 소음 및 직접 충격에 의한 소음으로 분류하여, 각 소음에 대한 경고 메시지를 달리 설정하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 간접 충격 감지센서(207)는 음향의 정도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서로써 마이크로 폰이며;
    상기 직접 충격 감지센서(205)는 물리적인 진동을 전기적 신호로 변환하기 위한 것으로, 물리적 외력에 의해 전기적 신호를 생성하는 압전형 방식이 적용된 소자, 도체가 자계 속을 이동하면 그 속도에 비례하여 발생하는 기전력을 측정하는 동전형 방식이 적용된 소자, 정전용량의 변화를 전류로 검출하는 서모형 방식이 적용된 소자, 다이어프램에 저항선 변형 게이지를 부착하여 가해지는 힘과 저항의 변화로부터 진동의 크기를 측정하는 저항선 변형 게이지 방식이 적용된 소자, 피에조의 저항 효과를 이용하여 가해진 힘과 저항의 변화를 측정하는 반도체 변형 게이지 방식이 적용된 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 간접 충격 감지센서(207)는 음향의 정도를 전기적 신호로 변환하기 위한 센서로써 마이크로 폰이며;
    상기 직접 충격 감지센서(205)는 피에조의 일단으로 추를 장착한 진동소자로써, 물리적 진동을 전기적 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리(203)는 직접 충격에 대한 소음을 자제하도록 유도하기 위한 제1 경고 메시지, 설정 시간 동안 기준치 초과 소음이 설정된 횟수를 초과한 경우, 직접 충격 소음에 대한 양해의 메시지를 이웃하는 댁내로 제공하기 위한 제2 경고 메시지;
    간접 충격에 대한 소음을 자제하도록 유도하기 위한 제3 경고 메시지, 설정 시간 동안 기준치 초과 소음이 설정된 횟수를 초과한 경우, 간접 충격 소음에 대한 양해의 메시지를 이웃하는 댁내로 제공하기 위한 제4 경고 메시지;를 저장하고,
    상기 제어부(201)는 직접 충격 소음 또는 간접 충격 소음이 기준치를 초과한 경우, 상기 제1 경고 메시지 또는 제2 경고 메시지를 출력하고, 직접 충격 소음 또는 간접 충격 소음이 설정된 시간 내에 설정 횟수 이상으로 발생하는 경우, 상기 제3 경고 메시지 또는 제4 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 직접 충격 소음 또는 간접 충격 소음에 대한 기준치는 주간 57dB, 야간 52dB, 1분 등가 소음도(1분간 평균 소음도) 주간 43dB, 야간 38dB를 기준인 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 5 항 및 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층간 소음 경고장치는 실내의 벽체, 천정, 실내 바닥 중 어느 한 곳에 고정 설치되거나, 테이블류의 위에 안착하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 5 항 및 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층간 소음 경고장치는 윗 층 또는 아래층과의 메시지 전달을 위해 설치되는 인터폰에 내설되거나, RF통신 모듈을 이용한 경고 메시지를 무선송출하는 것을 특징으로 하는 층간 소음 경고장치.

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