KR20200109185A - 사물 인터넷 기술을 이용한 층간소음 예방 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

사물 인터넷 기술을 이용한 층간소음 예방 모니터링 시스템은 공동주택 아래층의 천장면에 부착되어 위층으로부터 전달되는 소음레벨 및 진동레벨을 감지하는 적어도 하나 이상의 소음 측정기와, 소음 측정기에서 감지된 소음 데이터 및 진동 데이터를 수신하여 표시하는 층간소음 관리 애플리케이션이 설치되는 단말기와, 소음 측정기와 단말기 사이에 데이터를 중계하는 무선통신 중계기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

사물 인터넷 기술을 이용한 층간소음 예방 모니터링 시스템{Interlayer noise monitoring system using Internet Of Thing}

본 발명은 층간소음 예방 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 사물 인터넷 기술을 이용한 층간소음 예방 모니터링 시스템에 관한 것이다.

도 1은 층간소음의 불편사례를 나타낸 도표이다.

도 1을 참조하면, 층간소음 갈등의 가장 큰 원인으로는 아이, 어른들이 뛰거나 걸으면서 발생하는 소음이 전체의 56.5%를 차지했으며 망치질, 가구를 끌거나 문 개폐로 인한 소리가 8.6%이며, 애완동물이 짖는 소리 4.6%, 잦은 층간소음 항의 4.0% 순이다.

또한, 주거위치별 층간소음 불편호소 사례는 위층의 층간소음으로 인해 아래층에서 불편을 호소하는 경우가 69.7%이다.

층간소음이 발생하는 경우 대화를 통한 원만한 해결이 되지 않을 시 막대기 등으로 천장을 두드리거나 심한 경우 천장에 스피커를 설치하여 보복성 소음을 발생시키거나, 환경부에서 지원하는 소음측정 서비스를 이용하거나 바닥 마감재를 방음재로 처리하여 소음 발생원을 줄이는 방법을 사용하여 대처하였다.

또한, 종래에는 외부소리를 감지하고, 감지된 소리의 반대위상을 갖는 위상신호를 발생시켜 소리를 줄여주는 이동식 장치가 개발되었으나, 감지할 수 있는 소리의 종류가 너무 한정적이어서 생활공간 속에서 그 효과가 미미하다.

또한, 일정 크기 이상의 소리가 감지될 경우 소리가 감지된 방향으로 미리 설정된 소리를 출력하는 장치가 출시되었으나, 이는 분쟁을 더 초래하는 결과를 유발할 수 있다.

따라서 층간소음을 효과적으로 방지할 수 있는 시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 사물 인터넷 기술을 이용하여 발생하는 소음에 대해 경각심을 가지고, 그에 따라 생활습관 개선 및 아동 교육을 통해 자발적으로 소음을 줄이도록 하여 층간소음으로 인한 갈등을 예방하는데 기여할 수 있는 층간소음 예방 모니터링 시스템을 제공한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공동주택 아래층의 천장면에 부착되어 위층으로부터 전달되는 소음레벨 및 진동레벨을 감지하는 적어도 하나 이상의 소음 측정기와, 소음 측정기에서 감지된 소음 데이터 및 진동 데이터를 수신하여 표시하는 층간소음 관리 애플리케이션이 설치되는 단말기와, 소음 측정기와 무선통신 중계기 사이에 데이터를 중계하는 무선통신 중계기를 포함하는 층간소음 예방 모니터링 시스템이 제공된다.

또한, 본 발명에 포함되는 소음 측정기는, 천장면에 접촉되는 상부면에 개방영역이 형성되는 케이스와, 케이스 내부에 배치되며 케이스의 개방영역으로 유입되는 소음레벨을 측정하는 복수의 소음 측정센서와, 케이스 내부에 배치되며 천장면으로부터 전달되는 진동레벨을 측정하는 진동센서와, 복수의 소음 측정센서 및 진동센서를 제어하며 무선통신모듈이 장착되는 메인회로기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 포함되는 소음 측정기의 케이스는, 개방영역을 제외한 모든 영역에 방음층이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 소음 측정기가 복수 개 구비될 경우, 메인 소음 측정기와 복수의 서브 소음 측정기로 구분되고, 복수의 서브 소음 측정기는 측정된 데이터를 메인 소음 측정기를 경유하여 층간소음 관리 애플리케이션으로 전달하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 층간소음 예방 모니터링 시스템은 사물 인터넷 기술을 이용하여 발생하는 소음에 대해 경각심을 가지고, 그에 따라 생활습관 개선 및 아동 교육을 통해 자발적으로 소음을 줄이도록 하여 층간소음으로 인한 갈등을 예방하는데 기여할 수 있다.

즉, 위층 입장에서는 아래층에서 전달되는 소음을 직접 측정하여 시각적으로 확인함으로써, 보다 객관적으로 소음발생 여부를 확인할 수 있어 효과적으로 대처할 수 있다.

도 1은 층간소음의 불편사례를 나타낸 도표
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)의 개념도
도 3은 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)의 구성도
도 4 및 도 5는 소음 측정기(10)의 단면도
도 6 및 도 7은 소음 측정기(10)의 사시도
도 8은 층간소음 관리 애플리케이션의 동작 방식을 나타낸 도면

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)의 개념도이고, 도 3은 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)의 구성도이다.

본 실시예에 따른 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)은, 소음 측정기(10)와, 단말기(20)와, 무선통신 중계기(30)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 층간소음 예방 모니터링 시스템(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.

층간소음 예방 모니터링 시스템(1)은 위층에서 소음 발생할 시에 아래층에 있는 소음 측정기(10)에서 소음을 감지하고, 소음 측정기(10)가 감지된 데이터를 단말기(인터폰, 휴대폰)에 전달하고, 단말기(20)가 수신된 정보를 시각화(그래프, 수치화)하여 표시하면서 일정 수치가 초과되면 경고음을 통해 위층의 사용자에게 알려줄 수 있도록 구성된다.

소음 측정기(10)는 공동주택 아래층의 천장면에 부착되어 위층으로부터 전달되는 소음레벨 및 진동레벨을 감지한다.

소음 측정기(10)는 적어도 하나 이상이 배치될 수 있는데, 복수 개가 구비될 경우 아래층의 거실, 부엌, 각 방에 설치될 수 있다. 거실공간이 넓을 경우 거실의 천장면에 복수 개가 설치될 수 있다.

단말기(20)는 각각의 소음 측정기(10)에서 감지된 소음 데이터 및 진동 데이터를 수신하여 표시하는 층간소음 관리 애플리케이션이 설치된다. 층간소음 관리 애플리케이션은 각 소음 측정기의 소음 및 진동을 개별적으로 표시할 수도 있다.

단말기(20)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 사용할 수 있는 휴대용 기기 및 인터폰을 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.

무선통신 중계기(30)는 소음 측정기(10)와 단말기(20) 사이에 데이터를 중계한다. 무선통신 중계기(30)는 위층에 설치되는 것이 바람직한데, 2.4GHz, 5GHz 대역을 사용하는 WiFi 통신방식을 ㅣ용하여 데이터를 중계하도록 동작한다.

한편, 소음 측정기(10)가 복수 개 구비될 경우, 메인 소음 측정기와 복수의 서브 소음 측정기로 구분되고,

복수의 서브 소음 측정기는 측정된 데이터를 메인 소음 측정기를 경유하여 층간소음 관리 애플리케이션으로 전달할 수 있다.

본 실시예에서는 제1 소음 측정기(10-1), 제2 소음 측정기(10-2) 및 제3 소음 측정기(10-3)가 구비되는데,

제1 소음 측정기(10-1)가 메인 소음 측정기로 정의되고, 제2 소음 측정기(10-2) 및 제3 소음 측정기(10-3)가 서브 소음 측정기로 정의된다.

따라서 제1 소음 측정기(10-1)는 제2 소음 측정기(10-2) 및 제3 소음 측정기(10-3)의 감지데이터를 전달받아 무선통신 중계기(30)를 경유하여 단말기(20)로 전달한다.

한편, 아래층이 넓을 경우, 메인 소음 측정기, 서브 소음 측정기 사이의 통신유효거리에 의해 데이터 전달이 원활하지 않을 수 있다. 이때, 복수의 서브 소음 측정기는 각 서브 소음 측정기 간에 데이터를 순차적으로 전달하는 방식으로 통신유효거리를 확장시킬 수 있다.

예를 들면 메인 소음 측정기에서 가장 멀리 이격되어 있거나, 장애물에 의해서 통신유효거리가 가장 짧은 서브 소음 측정기는,

이웃하는 서브 소음 측정기 중 가장 신호세기가 강한 서브 소음 측정기로 데이터를 전송하고, 이러한 과정이 반복적으로 진행되면서 모든 서브 소음 측정기의 데이터가 메인 소음 측정기에서 가장 가까운 서브 소음 측정기로 전달된다.

가장 가까운 서브 소음 측정기에 수집된 모든 데이터가 메인 소음 측정기로 전달된 후, 최종적으로 무선통신 중계기(30)를 통해 단말기(20)로 데이터가 전송된다.

참고적으로 서브 소음 측정기 사이의 데이터 전송경로는 신호세기를 기준으로 실시간으로 자동변경된다. 따라서 어느 하나의 서브 소음 측정기의 통신이 불량하더라도 주변의 다른 서브 소음 측정기를 경유하여 데이터를 전송할 수 있다.

도 4 및 도 5는 소음 측정기(10)의 단면도이고, 도 6 및 도 7은 소음 측정기(10)의 사시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 소음 측정기(10)는 케이스(11)와, 소음 측정센서(12)와, 메인회로기판(14)과, 진동센서를 포함하여 구성된다.

케이스(11)는 천장면에 접촉되는 상부면에 개방영역이 형성되어 있으며, 개방영역을 제외한 모든 영역에 방음층이 형성되어 있다. 방음층은 천장이 아닌 외부로부터 들어오는 소리를 차단한다. 케이스(11)의 테두리에는 나사구멍이 형성되어 있으므로 나사를 구멍으로 넣어서 고정시키는 구조이며 안쪽에 센서류가 구비된다.

복수의 소음 측정센서(12)는 케이스(11) 내부에 배치되며 케이스(11)의 개방영역으로 유입되는 소음레벨을 측정한다.

진동센서 - 도면에 미도시됨 - 는 케이스(11) 내부에 배치되며 천장면으로부터 전달되는 진동레벨을 측정한다.

메인회로기판(14)은 복수의 소음 측정센서(12) 및 진동센서를 제어하며 무선통신모듈이 장착되어 있어 수집된 데이터를 무선통신 중계기(30)를 통해 단말기(20)로 전송한다.

메인회로기판(14)에는 전원 공급부가 구비되는데, 전원 공급부는 배터리 또는 유선으로 공급되는 전원으로부터 구동전원을 생성하여 각 부품으로 전달한다.

도 8은 층간소음 관리 애플리케이션의 동작 방식을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 층간소음 관리 애플리케이션은 감지된 소음 및 진동을 미리 설정된 복수의 단계별로 구분하여 분류한 후 각 단계별로 서로 다른 경고음을 출력할 수 있도록 동작할 수 있다. 감지된 모든 데이터는 저장되어 시간별, 크기별 변화추세를 재확인할 수 있도록 동작할 수 있다.

한편, 위층에 소음발생원이 없는데도 불구하고 층간소음 관리 애플리케이션으로부터 층간소음 경고를 수신했을 경우, 사용자는 층간소음 관리 애플리케이션에서 오감지 버튼을 선택할 수 있다.

오감지 버튼이 선택될 경우, 모든 소음 측정기(10)에 해당 신호가 전달되는데, 소음을 감지한 소음 측정기는 해당 소음의 주파수 패턴을 파악한 후 추후에는 해당 주파수 패턴에 소정의 유사도를 갖는 소음이 발생할 경우에 소음이 발생하지 않은 것으로 판단한다. 이는 위층을 제외한 다른 구역에서 발생한 소음이 감지된 상태이므로 이를 제거하여 오동작을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 층간소음 관리 애플리케이션은 복수의 소음 측정기(10)로부터 전달되는 시간별 소음크기변화량을 토대로 소음의 발원지를 계산하여 발생시간과 함께 표시할 수 있다. 따라서 위층의 사용자는 자신의 집의 어느 구역에서 소음이 유발되는지를 확인할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 층간소음 예방 모니터링 시스템은 사물 인터넷 기술을 이용하여 발생하는 소음에 대해 경각심을 가지고, 그에 따라 생활습관 개선 및 아동 교육을 통해 자발적으로 소음을 줄이도록 하여 층간소음으로 인한 갈등을 예방하는데 기여할 수 있다.

즉, 위층 입장에서는 아래층에서 발생되는 소음을 직접 측정하여 시각적으로 확인함으로써, 보다 객관적으로 소음발생 여부를 확인할 수 있어 효과적으로 대처할 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 소음 측정기
10-1 : 제1 소음 측정기
10-2 : 제2 소음 측정기
10-3 : 제3 소음 측정기
11 : 케이스
12 : 소음 측정센서
14 : 메인회로기판
20 : 단말기
30 : 무선통신 중계기

Claims (4)

1. 공동주택 아래층의 천장면에 부착되어 위층으로부터 전달되는 소음레벨 및 진동레벨을 감지하는 적어도 하나 이상의 소음 측정기;
   상기 소음 측정기에서 감지된 소음 데이터 및 진동 데이터를 수신하여 표시하는 층간소음 관리 애플리케이션이 설치되는 단말기; 및
   상기 소음 측정기와 상기 단말기 사이에 데이터를 중계하는 무선통신 중계기;
   를 포함하는 층간소음 예방 모니터링 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 소음 측정기는,
   상기 천장면에 접촉되는 상부면에 개방영역이 형성되는 케이스;
   상기 케이스 내부에 배치되며 상기 케이스의 개방영역으로 유입되는 소음레벨을 측정하는 복수의 소음 측정센서;
   상기 케이스 내부에 배치되며 상기 천장면으로 부터 전달되는 진동레벨을 측정하는 진동센서; 및
   상기 복수의 소음 측정센서 및 상기 진동센서를 제어하며 무선통신모듈이 장착되는 메인회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 층간소음 예방 모니터링 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 소음 측정기의 케이스는,
   상기 개방영역을 제외한 모든 영역에 방음층이 형성되는 것을 특징으로 하는 층간소음 예방 모니터링 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 소음 측정기가 복수 개 구비될 경우, 메인 소음 측정기와 복수의 서브 소음 측정기로 구분되고,
   상기 복수의 서브 소음 측정기는 측정된 데이터를 상기 메인 소음 측정기를 경유하여 상기 층간소음 관리 애플리케이션으로 전달하는 것을 특징으로 하는 층간소음 예방 모니터링 시스템.
   

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