KR890004829B1

KR890004829B1 - 말하는 화재경보 시스템

Info

Publication number: KR890004829B1
Application number: KR1019860004855A
Authority: KR
Inventors: 김진식
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 한형수
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1989-11-29
Also published as: US4816809A; KR880000900A

Abstract

내용 없음.

Description

말하는 화재 경보 시스템

제1도는 본 발명에 따른 말하는 화재경보 시스템의 블럭도.

제2도는 상기 제1도의 블럭도의 일시시예의 구체회로도 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 온도감지회로 2 : 비교회로

3 : 버퍼회로 4 : 중앙처리장치

5 : 음성합성회로 6 : 음성메모리회로

7 : 음성출력회로 8 : 메인컴퓨터

본 발명은 화재 경보 시스템에 관한 것으로, 특히 화재의 상태및 대비상황등을 음성으로 출력하는 말하는 화재 경보 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 사람들이 많이 왕래하는 건물이나 고층빌딩등에는 화재발생시 이를 알려주는 화재 경보장치가 설치되어 있다. 상기 화재 경보장치의 동작은 화재가 발생시 이를 초기 발견자의 조작에 의해 동작됨으로써 초기 발생시 적시에 경보음을 울리지 못하는 문제점이 있었다. 또한 화재발생시 안내원이 없을 경우에는 화재시 비상 행동 사항등의 안내와 비상구의 위치나 소화전, 소화기등이 어디에 있는지를 알지못해 생명을 잃는 경우가 발생하는 커다란 문제점이 있었다, 특히 호텔이나 고층빌딩등과 같이 사람이 많이 드나드는 건물등에서 야간화재시 주위상황 식별이 매우 어려운 동시에 화재를 소화후 원인 규명에도 매우 어려운 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 화재 발생시 이를 감지하여 발화지점 및 화재시의 행동요령등을 음성으로서 출력하는 말하는 화재 경보시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 화재 진압후 화재원인 규명자료를 제공할 수 있는 화재 경보 시스템을 제공함에 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 현재의 주위온도를 감지하여 온도전압을 출력하는 온도 감지회로와, 상기 온도감지회로에서 출력되는 온도감지 전압과 화재발생 기준온도 전압을 입력하여 비교출력하는 비교회로와, 상기 비교회로에서 출력되는 신호를 입력하여 반전 버퍼링하는 버퍼회로와, 상기 버퍼회로에서 출력되는 신호를 입력하여 현상태를 판단하며 소정신호와 화재발생 메시지 데이터 및 백터어드레스를 출력하는 중앙처리장치(Gental Processing Unit : 이하 CPU라 칭함)와, 상기 CPU에서 출력되는 백터어드레스와 소정 제어신호를 입력하여 후술하하는 음성메모리회로의 음성데이타를 억세스 입력하고 음성데이타를 추출 및 합성하여 출력하는 음성합성회로와 화재 발생 경보용 음성데이터가 토드화되어 저장되어 있으며 상기 음성합성회로에서 출력되는 어드레스 신호를 입력하여 이에 대응하는 음성데이타를 출력하는 음성메모리회로와, 상기 음성 합성회로에서 출력되는 음성합성 데이터를 입려하여 파형정형 및 증폭하여 소정크기의 음성신호로 출력하는 음성출력회로와, 내장된 프로그램에 의해서 경보회로의 동작상태를 감지하는 동시에 상기 CPU에서 소정의 판단신호가 출력시 이를 모든 슬레이브(Slave)화재 경보회로에 출력하여 화재경보의 메시지가 출력되도록하는 메인 컴퓨터로 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다, 제1도는 본 발명에 따른 말하는 화재경보 시스템의 블럭도로서 현재의 주위온도를 감지하여 온도 감지전압을 출력하는 온도감지회로(10)와, 상기 온도감지회로(10)에서 출력되는 현재 온도 감지전압과 소정의 화재발생 기준온도 전압을 입력하여 비교 출력하는 비교회로(2)와, 상기 비교회로(2)에서 출력되는 소정의 제어 논리회로를 반전 버퍼링 출력하는 버퍼회로(3)와, 상기 버퍼회로(3)에서 출력되는 신호를 입력하여 입력하여 현상태를 판단하여 소정제어신호와 화재경보를 위한 벡터어드레스 및 화재발새 메시지 데이터를 출력하는 CPU(4)와, 상기 CPU(4)에서 출력되는 소정 제어신호 및 벡터어드레스를 입력하여 후술하는 음성메모리회로(6)의 저장 음성데이터를 억세스하고 음성데이터를 추출 합성하여 출력하는 음성합성회로(5)와, 상기 음성합성회로(5)에서 출력되는 어드레스신호를 입력하여 이에 대응하는 음성데이터를 출력하는 음성메모리회로(6)와, 상기 음성합성회로(5)에서 출력되는 음성추출합성 데이터를 입력하여 파형정형 및 증폭하여 소정크기의 음성신호로 출력하는 음성출력회로(7)와, 내장된 프로그램에 의해서 슬레이브(Slave)경보회로의 동작상태를 감지하는 동시에 상기 CPU(4)에서 소정의 판단신호가 출력시 이를 모든 슬레이브(Slave)경보회로에 출력하여 슬레이브 경보회로에서 화재경보의 메시지가 출력되도록 하는 메인 컴퓨터(8)로 구성된다. 이때 미설명부호 23은 제어버스이고, 24, 22, 25는 데이터버스, 26은 어드레스버스이다. 그리고 점선표기로 된 것은 제 1도중 메인컴퓨터(8)를 제외한 모든 구성을 가지는 슬레이브들이다.

상기한 구성중 메인컴퓨터(8)은 중앙통제실에 위치되고 각슬레이브들은 빌딩의 각층 또는 각방에 위치되어질 수 있다. 지금 어떤 장소에서 화재가 발생시 온도감지회로(1)에서 현재상태의 주위온도를 감지 즉 화재상태의 온도를 감지하여 평상시보다 높은 온도전압을 비교회로(2)로 출력한다. 이때 온도감지회로(1)로 부터 출력되는 주위감지온도를 입력한 비교회로(2)는 데이터버스(24)를 통하여 CPU(4)부터 계속적으로 출력되는 화재발생 기준온도 데이터에 대한 전압을 입력하여 두 전압을 비교하고 소정신호를 버퍼회로(3)로 출력하여 반전된신호를 CPU(4)로 출력한다. 또한 상기 반전버퍼회로(3)로 부터 반전 버퍼링된 비교신호를 입력한 CPU(4)는 현 신호상태가 화재상태의 온도전압이라고 판단후 화재발생 메세지 데이터를 메인컴퓨터(8)로 출력하는 동시에 연속적인 화재발생 메시지 데이터를 억세스 할수 있는 벡터어드레스 즉 화재경보 신호를 데이터버스(22)로 음성합성회로(5)로 입력한다. 그리고 제어버스(23)로 음성합성 제어신호를 출력한다. 이때 상기 CPU(4)로 부터 출력되는 화재발생 메시지 데이터 억세스용 벡터어드레스(화재경보 신호)와 음성 합성 제어 신호를 입력한 음성합성회로(5)는 메시지 데이터에 대응하는 어드레스 신호를 데이터버스(26)으로 음성메로리회로(6)로 출력하여 그로부터 음성데이터가 출력되도록 하고, 음성메모리회로(6)에서 데이터버스(25)를 통하여 출력되는 음성 데이터를 데이터 입력단자로 재입력하여 음성데이터를 추출, 합성하고 음성출력회로(7)로 출력된다.

한편 상기 음성합성회로(5)에서 출력되는 양자화된 음성디지탈 신호를 입력한 음성출력회로(7)는 양자화된 음성디지탈 신호를 스므싱 파형정형후 증폭하여 음성신호를 출력함으로서 발화장소와 화재시 행동상황들을 음성신호로서 알려주게 된다. 또한편 메인컴퓨터(8)는 내장된 프로그램에 의해서 슬레이브 경보회로의 동작상태를 감지하며, 상기 CPU(4)에서 화재가 발생하였다는 신호가 입력될때 모든 슬레이브에 화재경보로 출력하여 현재의 화재의 상황임을 알리는 동시에 화재시 행동상황등의 메시지를 출력한다. 예를들면, 다른 슬레이브에서 화재가 발생되어 메인컴퓨터(8)에 화재 발생메세지 데이터를 입력시키면, 상기 메인컴퓨터(8)는 중앙처리장치(4)에 현재 화재가 발생하였음을 나타내는 메세지 데이터를 전송한다. 이때 화재 발생 메세지 데이터라 함은 발화장소 발화시각등을 나타내는 데이터이다.

제2도는 상기 제1도의 블럭도의 일실시예의 구체회로도로서 저항(R₁-R₃), 가변저항(VR1-VR2)와 더어미스터(Thermister)(TH)(본 발명은 더어미스터는 NTC임)와 캐패시터(C₁)으로 구성된 온도 감지회로(10)와, 저항(R₄-R₈)와 디지탈/아나로그변환기(Digital to Analog Convertor)(20)와, 비교기(21)로 구성된 비교회로(2)와, 입력되는 신호를 반전 버퍼링하는 버퍼회로(3)와, 상기 버퍼회로(3)에서 출력되는 신호를 입력하여 화재상황을 판단하며 메시지 데이터 출력하고 화재발생을 알람하기 위한 벡터어드레서(Vector address)로 출력하는 동시에 소정신호를 출력하는 CPO(4) 에서 출력되는 화재. 발생메시지 데이터 억세용 벡터어드레스를 입력하여 소정 제어신호에 의해 이에 대응하는 어드레스 신호를 출력하는 동시에 입력되는 음성데이터신호를 추출합성하여 양자화된 음성 데이탈 신호를 출력하는 음성합성회로(5)와 , 상기 음성합성회로(5)에서 출력되는 어드레스 신호를 입력하여 이에 대응하는 음성데이터를 출력하는 음성메모리회로(6)와 , 상기 음성합성회로(5)에서 출력되는 음성 추출합성신호 즉, 양자화된 음성데이터를 입력하여 파형정형하며 증폭출력하는음성출력회로(7)와, 내장된 프로그램에 의해서 슬레이브 화재 경보회로의 동작상태를 감시하는 동시에 상기 CPU(4) 상기 CPU(4)에서 출력되는 소정신호 즉 화재 발생 메세지 데이터 신호를 입력하여 모든 슬레이브 화재 경보회로에 소정의 신호를 출력하여 슬레이브 화재 경보회로가 화재발생 메시지가 출력되도록 하는 메인 컴퓨터(8)로 구성된다.

미설명 참조번호 9, 10 은 슬레이브로써 제2도중 메인컴퓨터(8)를 제외한 동일한 구성의 것이다. 그리고 스위치(SW)와 저항(R₉)는 리세트신호 발생회로로서 스위치가 "온", "오프" 되면 저항(R₉)을 통해 CPU(4)의 단자K₁로 "하이" 상태의 리세트신호를 입력시킨다. 이때 CPU(4)는 초기화되어 포트(P0-P7)와 (D0-D7)을 초기화한다. 상기와 같이 초기화시킨 CPU(4)는 도시하지 않은 클럭발생기로 부터 제공되는 기준클럭을 이용하여 내부 타이머를 동작시킨다. 내부 타이머를 동작시킨 상기CPU(4)는 화재 발생을 판단하기 위한 화재 발생 기준온도 데이터를 포트(P0-P7)로 출력하고, 입력단자(K)의 입력논리로써 화재 발생 여부를 검색 판단하게 된다.

한편 상기 CPU(4)로 부터 화재 발생 기준 온도데이터를 입력한 디지탈 아니로그 변환길(20)는 입력데이터를 아나로그 신호로 변환하여 저항(R4-R5)으로 이루어진 저항 분압노드의 분압노드에 의해 전압에 중첩한다. 이때 저항 분압회오의 분압과 디지탈 아나로그 변화기(20)의 출력전압이 중첩되어 화재 발생 기준 온도 전압이 되며, 이는 저항(R6)을 통하여 비교기(21)의 반전단자(-)에 입력된다. 따라서 상기의 화재 발생 기준 온도 전압은 CPU(4)으 출력데이터에 따라 변화한다. 상기와 같은 상태에 일정 장소에서 화재가 발생하면 그 주변의 화재온도는 더어미스터(TH)에 의해 감지되며, 상기 더어미스터(TH)에 감지된 온도는 곧 저항의 변화로 출력된다. 이때 입력전원(Vcc)는 저항(R1-R2), 더어미스터(TH), 가변저항(VR1-VR2)에 의해 분압되어 발화 온도 감지 전압으로서 되어 캐패시터(C1)과 저항(R3)를 통하여 비교기(21)의 비반전단자(+)로 출력한다. 이때 더어미스터(TH)는 NTC특성을 가지고 있어 주변의 온도가 상승하며 저항값은 덜어지게 되어 있어서 저항(R3)을 통하여 비교기(21)의 비반전단자(+)에 입력되는 발화온도, 즉 온도 감지전압이 떨어지게 된다. 따라서 상기 비교기(21)는 화재 발생기준전압 즉, 설정온도전압과 더어미스터(TH)에 의해 감지되어 입력되는 화재발생 감지온도를 비교 출력한다.

이때 더어미스터(TH)의 감지온도는 화재발생의 온도가 감지되어 비교기(21)의 비반전단자에 입력되어 지므로 비교기(21)는 "로우" 의 신호를 입력한 버퍼회로(3)는 입력신호를 반전시키어 CPU(4)의 입력한 버퍼회로(3)는 입력신호를 반전시키어 CPU(4)는 내장되어 있는 타이머가 수처가 이루어질때가지 화재 설정 온도데이터 보다 큰 온도데이터를 순차적으로 증가하여 디지탈 아나로그 변환기(20)에 출력한다. 따라서 비교기(21)의 반전단자(-)에 입력되는 화재 발생 기준 온도전압은 증가되며, 상기와 같이 화재 발생 기준온도전압이 증가하는 상태에서도 입력포트(K4)로 "하이"신호가 입력되면 CPU(4)는 화재가 발생한 것으로 판단한다.

이때 화재 발생이 최초 검출된 상태에서 화재 설정 온도데이터를 CPU(4)가 증가시키는 이유는 더어미스터(TH)의 급작스런 오동작이나 외부 노이즈등에 의해 화재 발생이 아닌 상태인데도 불구하고 화재발생이 검출되었을시 이를 재차 확인함으로써 화재의 발생을 정확하게 검출하기 위함이다. 상기와 같은 동작에 의해 화재 발생이 검출되면 CPU(4)는 출력포트(D0-D7)로 화재발생을 알리기 위한 벡터어드레스 즉 화재 경보신호를 순차적으로 음성합성회로(5)에 입력시킨 후 스타드 단자(Start)를 "1"로 세트하여 음성 합성회로(5)를 동작시킨다. 그리고 화재 발생 메세지 데이터를 출력포트(P8)를 통하여 메인 컴퓨터(8)에 전송한다. 이때 상기 CPU(4)에서 벡터어드레스로 출력되는 데이터를 입력한 합성음성회로(5)는 입력되는 벡터어드레스를 내부 레지스터에 저장한다. 그리고 이후 스타트신호가 입력되면 음성메모리(6)의 어드레스신호를 출력하는 동시에 현재 동작중이라는 비지(Busy)신호를 CPU(4)로 출력하여 음성합성을 개시한다. 상기 음성합성회로(5)에서 출력되는 어드레스 신호를 입력한 음성메모리회로(6)은 이에 대응하는 번지의 음성데이터 예를 들면 " ...의 장소에서 화재가 발생하였읍니다"라는 음성데이터를 억세스하여 음성합성회로(5)로 출력한다. 상기 과정에 의하여 음성데이트를 입력하는 음성합성회로(5)는 입력되는 음성데이터를 추출합성하고 양자화하여 음성신호를 캐패시터(C2)와 저항(R12)을 통해 연산증폭기(OP₁)의 반전단자(-)으로 출력하며, 음성합성이 종료되면 동시에 CPU(4)로 출력하였던 비지(Busy)신호를 중단하다. 이때 CPU(4)는 내장된 프로그램에 의해서 화재시행동요령, 대비방법, 소화장비의 위치들을 전달하는 메시지 데이터를 억세스 할 수 있는 벡터어드레스를 전기한 바와 같이 방식으로 음성합성회로(5)에 입력시킨다. 또한 상기 CPU(4)에서 출력되는 화재시 행동요령 메시지 데이터의 벡터어드레스를 입력한 음성합성회로(5)는 전술한 바와같이 CPU(4)로 비지신호를 출력하는 동시에 음성메모리회로(6)로 어드레스 신호를 출력하며, 이로인해 음성메모리회로(6)에서 출력되는 화재시 행동요령의 음성데이터를 입력하여 추출합성하고 양자화하여 음성신호를 출력한다.

이때 상기 음성합성회로(5)에서 양자화되어 출력되는 음성신호를 캐패시터(C2)와 저항(R12)을 통해 반전단자(-)로 입력한 연산증폭기(OP1)는 비반전단자(+)로 저항(R10)과 저항(R11)에 의해 분압한 전압을 입력하여 증폭출력하며 증폭된 값은저항(R13),캐패시더(C4)에 의해 피이드백(Feed Back)하여 양자화된 음성신호를 스므싱 파형정형하여 캐패시터(C5)와 저항(R14)를 통해 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)로 출력한다.

또한 상기 캐패시터(C5)에 의해 교류성분의 음성신호만을 저항(R14)를 통해 입력한 연산증폭기(OP2)은 저항(R15)에 의한 신호를 비반전단자(+)입력하여 음성신호를 반전증폭하여 캐피시터(C₅)에 의해 스피이커(Speaker)로 출력한다. 그러므로 일정장소에서 발생된 화재로 더어미스터(TH)에 의해 감지되어 화재발생 메시지 및 행동요령, 소화기의 위치등등 모든 메시지가 음성신호로서 스피커(Speaker)를 통해 출력한다. 한편 전술한 CPU(4)의 출력단자(P8)에서 출력되는 화재 발생 메세지를 입력한 메인컴퓨터(8)는 현재의 시간 및 발화장소를 체크하여 내부메모리에 저장하고 모든 슬레이브(9)(10)들에 화재경보신호의 화재메시지가 출력될 수 있도록 데이터를 출력한다. 이때 메인컴퓨터(8)로 부터 메세지 데이터를 수신하는 슬레이브들(9)(10)은 화재 발생을 음성으로 경보한다. 예를들면 슬레이브(9)에서 화재 발생 메세지 데이터를 메인컴퓨터(8)에 직렬전송하면, 메인컴퓨터(8)은 슬레이브(10)와 슬레이브를 구성하는 CPU(4)의 입력포트(K₈)로 화재 발생 메세지 데이터를 직렬전송한다. 이때 CPU(4)는 입력된 화재 발생 메세지 데이터를 분석하여 이에대한 화재 경보가 음성으로 출력될 수 있도록 하는 벡터어드레스를 출력하여 전술한 동작을 개시한다.

따라서 소정의 층의 설치된 슬레이브에서 화재발생이 감지되어 지면 해당층에서는 상기 슬레이브 동작에 의해 화재경보를 음성으로 실행하게 되고, 또다른 층에 설치된 슬레이브들에서는 메인컴퓨터(8)의 화재발생 메세지 출력에 의해 소정의 층에서 화재가 발생하였음을 음성으로 경보하게 된다.

상술한 바와같이 본 발명은 화재가 발생시 이를 감지하여 발화지점과 화재시의 행동요령 및 대피장소등을 음성으로 전달할 수 있어 화재발생시 안내원이 없어도 화재에 대처할 올바른 행동을 취할 수 있는 동시에 사후 화재원인 규명시에도 메인컴퓨터 내에 저장된 데이터로서 발화지점등의 중요한 자료를 제공할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

갑작스런 화재 발생시 화재 경보신호 뿐만 아니라 소정의 위급사항에 대처하기 위한 정보를 음성으로 제공도록 하는 말하는 화재 경보 시스템에 있어서, 주변의 온도를 감지하고 감지된 상기 온도에 대응하여 소정의 감지온도 전압을 출력하는 온도감지회로(1)와 , 상기 온도 감지회로(1)로 부터 출력된 상기 온도 감지전압을 테이터에 의한 소정 레벨의 화재 발생 기준 온도전압과 비교함으로써 소정의 비교치를 구하고 상기 비교치에 대응하는 소정이 논리신호를 출력하는 비교회로(2)와, 상기에 화재 발생 기준 온도전압 설정데인터를 제공하고 비교회로(2)의 논리신호를 입력하여 화재 발생을 결정함과 동시에 위급사항에 따른 화재 발생 메세지 데이터와 화재 경보 데이터를 출력하는 중앙처리장치(4)와, 상기 중앙처리장치(4)로부터 공급되는 상기 화재 발생 메세지 데이터에 대응하는 어들레스 신호를 출력하며 상기 어드레스 신호에 응답되어 입력되는 음성 데이터를 합성하여 양자화 음성메세지를 출력하는 음성합성회로(5)와 ,상기 음성합성회로(5)로 부터 공급되는 어드레스 신호에 해당되는 어드레스에 저장된 음성데이터를 상기 음성합성회로(5)에 제공하는 음성메모리회로(6)와, 상기 음성합성회로(5)로 부터 공급되는 양자화 음성 메세지를 정형하고 소정의 적절하게 정형된 음성메세지를 증폭하여 출력하는 음성출력 증폭회로(7)와, 상기 중앙처리장치(4)에 접속되고 다수의 종속 화재 경보 시스템에 접속 가능하며, 상기 중앙처리장치(4)와 다수의 종속 화재 경보 시스템들 중의 어느 하나로부터 소저의 화재 경조 신호를 수령시 상기 중앙처리장치(4) 및 화재 경보신호를 출력치 않는 다른 종속 화재 경보 시스템들에 의한 메세지 데이터의 출력을 제어하기 위한 소정의 제어 프로그램을 가지며, 하재 경보신호를 출력치 않는 상기 중앙처리장치(4)와 다른 종속 화재 경보 시스템들로 상기 제어 프로그램에 수행에 따라 상기 화재 경보신호를 동시에 출력하는 메인컴퓨터(8)로 구성됨을 특징으로 하는 말하는 화재 경보시스템.
제1항에 있어서, 비교회로(2)가 전원전압과 공통전원 사이에 직렬 접속되어 상기 전원전압을 소정의 레벨로 분압하는 분압회로와 상기 중앙처리장치(4)로 부터 출력되는 화재 발생 기준 온도와 설정데이터를 아나로그신호로 변환하여 상기 분압회로의 분압노드의 전압에 중첩시키어 상기 분압회로의 출력레벨을 가변하는 디지털 아나로그 변환기(20)와, 상기 분압회로의 출력을 화재 발생 기준 온도전압으로 입력하고 상기 온도 감지회로(1)의 온도 감지전압을 비교전압으로 입력하여 상기 두 입력전압을 비교함으로써 화재 발생을 결정하는 비교 논리신호를 상기 중앙처리장치(4)에 출력하는 비교기(21)로 구성됨을 특징으로 하는 말하는 화재경보 시스템.