WO2023234742A1 - 음향 신호를 이용한 공간 감시 시스템 및 공간 감시 방법 - Google Patents

음향 신호를 이용한 공간 감시 시스템 및 공간 감시 방법 Download PDF

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WO2023234742A1
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Definitions

  • the present invention relates to a space monitoring system and space monitoring method using acoustic signals.
  • the present invention presents a technology for building a database by organizing the frequency response and related data of the space so that the situation of the space to be monitored can be easily, quickly, and accurately determined, and a technology for performing space surveillance using this.
  • the frequency response of a space measures the intensity or phase of the sound at each frequency by emitting sounds of different frequencies using speakers, etc. in the space and receiving sounds using a microphone, etc.
  • the frequency response of the measured space is expressed as a graph, the X-axis becomes frequency, and the Y-axis becomes sound intensity or phase. If movement, temperature changes, gas leaks, etc. occur within the space to be monitored, the frequency response of the measured space will differ from the reference frequency response. In this way, technology is being proposed to detect various situations such as intrusion, fire, gas leak, etc. in the monitored space by measuring the frequency response of the space.
  • Conventional technology emits synthesized sound of multiple frequencies, receives the emitted sound, and compares the sound pressure of each frequency of the received sound with a specific reference value to determine whether an abnormal change has occurred in the space to be monitored.
  • the 'standard value' must accurately reflect the normal state of the space being monitored.
  • the present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, and proposes a method of building a database so that situational judgment can be made easily, quickly, and accurately in a space monitoring system using acoustic signals.
  • One embodiment of the space monitoring method includes a measurement information generation step of generating measurement information about the frequency response of a space measured at a specific point in time or a specific time period; And a measurement information storage step of matching the measurement information with the specific point in time or the specific time period and storing the measurement information in a database, and repeatedly performing the measurement information generation step and the measurement information storage step in response to the passage of time to store the database. It can be built.
  • the measurement information storage step includes the specific point in time or the specific time period, the measurement information, and the measurement value. Reliability evaluation information can be matched and stored.
  • a comparative value information generating step of generating comparative value information by comparing the measurement value information of the specific point in time or the specific time period with measurement value information of one or more other time points or other time sections; and a comparison value information storage step of matching the comparison value information with the specific time point and another compared time point or the specific time section and the other compared time section and storing the comparison value information in a database, wherein the comparison value information generating step and the A database can be built by repeatedly performing the comparative value information storage steps.
  • a database can be constructed by repeatedly performing the value information generation step and the comparative value information storage step.
  • a database may be constructed by independently and repeatedly performing the measurement information generation step to the measurement information storage step and the comparison value information generation step to the comparison value information storage step.
  • the measurement reliability evaluation information generation step may generate measurement reliability evaluation information for the measurement information by evaluating at least one of noise, measurement stability, spectrum variability, and frequency resolution adequacy with respect to the measurement information. You can.
  • the comparison value information storage step generates a multidimensional data table by matching the comparison value information on a coordinate table composed of the specific time point and another compared time point or the specific time section and the other compared time section,
  • the multidimensional data table can be stored in a database.
  • a multidimensional data table is generated by matching a plurality of comparison value information stored on a coordinate table consisting of a specific point in time and another compared time point, or a specific time section and another compared time section, and the multidimensional data table is stored in a database.
  • a step of storing a multidimensional data table may be further included.
  • the comparative value information storage step is performed by matching the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information on a coordinate table composed of the specific time point and another compared time point or the specific time section and the other compared time section.
  • a multidimensional data table can be created and the multidimensional data table can be stored in a database.
  • a multi-dimensional data table is generated by matching a plurality of comparative value information and a plurality of comparative value reliability evaluation information on a coordinate table composed of a specific point in time and another compared time point, or a specific time section and another compared time section. and may further include a multidimensional data table storage step of storing the multidimensional data table in a database.
  • a spatial situation information providing step of providing a multidimensional data table generated based on the comparative value information to the user may be further included.
  • a spatial situation information providing step of providing a multidimensional data table generated based on the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information to the user may be further included.
  • an embodiment of the space monitoring system includes information generation means for generating measurement information about the frequency response of a space measured at a specific point in time or in a specific time period; And it may include a database construction means for organizing and storing the measurement information by matching it with a specific point in time or a specific time period.
  • the information generating means further generates measurement reliability evaluation information by evaluating the reliability of the measurement information
  • the database building means further generates measurement reliability evaluation information at a specific point in time or a specific time period, the measurement information and the measurement reliability evaluation information. You can store them by matching them.
  • the information generating means further generates comparative value information by comparing the measurement information at a specific point in time or a specific time period with the measurement information at one or more other time points or other time sections, and the database building means further generates comparative value information at a specific time point and compared
  • the comparative value information can be further stored by matching it with another point in time or a specific time section and another time section in contrast.
  • the information generating means further generates comparative value information by comparing measurement information at a specific point in time or a specific time period with measurement information at one or more other time points or other time sections, and generates comparative value information corresponding to the comparative value information.
  • Comparative value reliability evaluation information is further generated by evaluating the reliability of the comparative value information based on the measurement reliability evaluation information for the measured value information, and the database construction means is used to construct the database at a specific point in time and at another time point or at a specific time interval and compared.
  • the comparison value information and the comparison value reliability evaluation information can be further stored by matching the comparison value information and the comparison value reliability evaluation information with another time interval.
  • the database building means generates a multi-dimensional data table by matching the comparative value information on a coordinate table composed of the specific time point and another compared time point or the specific time section and the other compared time section, and generates the multi-dimensional data table.
  • the data table can be stored in the database.
  • the database construction means matches the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information on a coordinate table composed of the specific time point and another compared time point or the specific time section and the other compared time section to create a multidimensional
  • a data table can be created and the multi-dimensional data table can be stored in a database.
  • a spatial situation determination means for providing a user with a multidimensional data table generated based on the comparison value information or providing a multidimensional data table generated based on the comparison value information and the comparison value reliability evaluation information to the user is further provided. It can be included.
  • the reliability evaluation information for the measurement information or the reliability evaluation information for the comparative value information in the database, accuracy and reliability can be guaranteed when judging the situation of the space to be monitored.
  • the present invention provides a multidimensional data table for comparative information as visual information to managers or users, allowing managers or users to immediately recognize situations occurring in the target space without difficulty.
  • Figure 1 shows a configuration diagram of an embodiment of a space monitoring system according to the present invention.
  • Figure 2 shows a configuration diagram of an embodiment of the information generating means of the space monitoring system according to the present invention.
  • Figure 3 shows a configuration diagram of one embodiment of the database construction means of the space monitoring system according to the present invention.
  • Figure 4 shows a configuration diagram of an embodiment of the space situation determination means of the space monitoring system according to the present invention.
  • Figure 5 shows a flowchart of an embodiment of the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figure 6 shows an embodiment of maintaining a database during the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figure 7 shows a flowchart of an embodiment of evaluating the reliability of measurement information during the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figure 8 shows an example of 'noise' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluations of measurement information, in the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figures 9 and 10 show an example of 'measurement stability' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluations of measurement information in the database construction process according to the present invention.
  • Figures 11 and 12 show an example of 'spectrum variability' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluations of measurement information in the database construction process according to the present invention.
  • Figures 13 and 14 show an example of the 'adequacy of frequency resolution' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluations for measurement information in the database construction process according to the present invention.
  • Figure 15 shows a flowchart of another embodiment of the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • 16 to 21 show an example of a visual representation of a multidimensional data table for various situations created through the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figure 22 shows a flowchart of another embodiment of the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figures 23 and 24 show an example of a visual representation of a multidimensional data table created by reflecting comparative value reliability evaluation information through the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • Figure 25 shows a flowchart of an embodiment of the spatial situation determination process of the space monitoring method according to the present invention.
  • the present invention proposes a method of building a database on information related to the frequency response of space so that the situation of the space to be monitored can be easily, quickly, and accurately determined, and a technology for performing space monitoring using this.
  • the expression 'constructing a database' is used to include not only organizing and storing information on a permanent storage medium such as a hard disk, but also storing information on a temporary storage medium such as a buffer. do.
  • the present invention relates to a 'space monitoring system' and a 'space monitoring method' using acoustic signals. First, let's look at the space monitoring system according to the present invention.
  • Figure 1 shows a configuration diagram of an embodiment of a space monitoring system according to the present invention.
  • the spatial monitoring system may include an information generation means 100, a database construction means 200, a spatial situation determination means 300, etc.
  • the information generation means 100, the database building means 200, the spatial situation determination means 300, etc. may be composed of one device and placed in the same location, or may be composed of different devices and spaced apart from each other and placed in different locations. It may be deployed.
  • the information generating means 100 may measure the frequency response of a space at a specific point in time or a specific time period in the target space and generate measurement information therefor. Furthermore, the information generating means 100 may generate comparison value information by comparing a plurality of measurement value information. Additionally, the information generating means 100 may generate measurement reliability evaluation information by evaluating the reliability of the measurement information, and generate comparative value reliability evaluation information by evaluating the reliability of the comparative value information.
  • the database building means 200 can build a database for determining the spatial situation of the target space by organizing and processing various data generated by the information generating means 100 and storing them cumulatively.
  • the database building means 200 may receive measurement information from the information generating means 100, organize the measurement information in chronological order, and store it. Additionally, the database building means 200 may receive comparison information from the information generating means 100 and create and store a multidimensional data table based on this. Additionally, the database building means 200 may reflect comparative value reliability evaluation information in comparative value information to create and store a higher-dimensional data table.
  • the spatial situation determination means 300 may determine the situation of the target space based on the frequency response of the space measured by the information generation means 100. At this time, the spatial situation determination means 300 can immediately determine the spatial situation in a faster time by utilizing the database built by the database construction means 200.
  • the spatial situation determination means 300 may provide the multidimensional data table stored in the database building means 200 in a visual form so that the administrator or user can more easily understand the target spatial situation.
  • the spatial situation determination means 300 provides situation judgment information about the target space determined through the system and a corresponding visual multidimensional data table, thereby resolving situation judgment errors about the target space and improving situation judgment reliability. There will be.
  • Figure 2 shows a configuration diagram of an embodiment of the information generating means of the space monitoring system according to the present invention.
  • the information generation means 100 may include a frequency response measurement unit 110, a measurement value information generation unit 130, a comparative value information generation unit 150, and a reliability information generation unit 170.
  • the frequency response measurement unit 110 includes an acoustic signal emitter 111, an acoustic signal processor 113, an acoustic signal receiver 115, etc. to measure the frequency response of the space for the target space through an acoustic signal. You can.
  • the sound signal emitter 111 may include a means for emitting sound signals, such as a speaker, and emit sound signals to a target space.
  • the acoustic signal emitter 111 may emit various types of acoustic signals.
  • the sound signal emitter 111 may emit only a single frequency sound at a specific time, but may emit a single sound sound signal whose frequency changes with time.
  • a single sound sound signal whose frequency changes linearly over time may be emitted, or a single sound sound signal whose frequency may change step by step over time while maintaining the same frequency for a certain period of time may be emitted.
  • a synthesized sound signal containing a plurality of frequency components whose frequency does not change over time may be emitted.
  • a composite sound signal composed of a plurality of frequency components whose frequencies change over time may be emitted.
  • an acoustic signal that alternates between a single sound and a synthesized sound may be emitted.
  • the sound signal emitter 111 may emit sound signals through one speaker or through a plurality of speakers. When sound signals are emitted through a plurality of speakers, the same sound signals may be emitted or different sound signals may be emitted.
  • the acoustic signal receiver 115 may include various measurement means such as a microphone capable of measuring sound pressure, sound intensity, etc.
  • the acoustic signal receiver 115 may receive an acoustic signal through one microphone or may receive acoustic signals through a plurality of microphones.
  • the acoustic signal emitter 111 and the acoustic signal receiver 115 may be composed of one device and placed at the same location, or the acoustic signal emitter 111 and the acoustic signal receiver 115 may be composed of different devices and mutually interact with each other. It may be spaced apart and placed in a different location.
  • the acoustic signal processor 113 may provide an acoustic signal to be emitted to the target space to the acoustic signal emitter 111. Additionally, the acoustic signal processor 113 may measure the frequency response of the space based on the acoustic signal received by the acoustic signal receiver 115.
  • the sound signal processor 113 converts the received sound signal into the frequency domain through Fourier transform (FT) or fast Fourier transform (FFT) to frequency of the space. Responses can be measured.
  • FT Fourier transform
  • FFT fast Fourier transform
  • the sound signal is a single sound whose frequency changes with time
  • the sound pressure or phase value that changes with time can be measured and replaced with sound pressure or phase value information that changes with frequency. Therefore, in this case, the acoustic signal processor 113 can immediately measure the frequency response of the space without performing Fourier transform on the received acoustic signal.
  • the frequency response measuring unit 110 may be included as a component of the information generating means 100. However, depending on the situation, the frequency response measuring unit 110 may be included in the information generating means 100. It may be configured as a separate terminal as a separate device.
  • the measurement information generator 130 may generate measurement information including frequency response information of a space measured at a specific point in time or in a specific time period. For example, the measurement information generation unit 130 receives the frequency response information of the space measured by the frequency response measurement unit 110 at a specific point in time or a specific time period, and generates the information at that point in time or the corresponding time section and the frequency response information of the space. Measurement information including:
  • the measurement information generated by the measurement information generation unit 130 may be transmitted to the database construction means 200 and stored.
  • the comparison value information generator 150 may generate comparison value information by comparing measurement value information at a specific point in time or a specific time period with measurement value information at a different point in time or in a different time section.
  • the comparative value information generation unit 150 may generate measurement value information of the current time point or current time period generated by the measurement value information generating unit 130 and measurement value information of another time point or other time section stored in the database construction means 200. In preparation, comparative value information can be generated.
  • the comparative value information generating unit 150 may generate comparative value information by comparing the plurality of measurement information stored in the database building means 200. That is, the comparison value information generator 150 may generate information in temporal conjunction with the measurement value information generator 130, or may generate information independently.
  • the comparative value information generated by the comparative value information generating unit 150 may be organized and stored in the database building means 200.
  • the reliability information generator 170 may evaluate the reliability of the measurement information and generate measurement reliability evaluation information. Additionally, the reliability information generator 170 may evaluate the reliability of the comparative value information and generate comparative value reliability evaluation information.
  • the reliability information generation unit 170 evaluates the reliability of the measurement information by evaluating one or more of various reliability evaluation factors such as noise, measurement stability, spectrum variability, and frequency resolution adequacy, and based on this Measurement reliability evaluation information can be generated.
  • the reliability information generator 170 may evaluate the reliability of the comparative value information based on the measurement reliability evaluation information for each measurement value information corresponding to the comparative value information and generate comparative value reliability evaluation information based on this. You can. For example, the reliability information generator 170 may select the lowest value or calculate a multiplication value from the measurement reliability evaluation information for each measurement value information corresponding to the comparative value information and generate this as comparative value reliability evaluation information for the comparative value information. there is. The generation of comparative value reliability evaluation information may be temporally linked to the generation of measurement reliability evaluation information, or may be performed independently.
  • the information generating means 100 can measure the frequency response of the space to the target space periodically or according to a control signal, including the configurations described above, and generate and provide various data for building a database based on this. It can also be provided as real-time data for situational judgment about the target space.
  • Figure 3 shows a configuration diagram of one embodiment of the database construction means of the space monitoring system according to the present invention.
  • the database building means 200 may include a measurement value information processing unit 210, a comparative value information processing unit 230, a data management unit 250, a database 260, etc.
  • the database 260 may be composed of a single integrated storage medium, or may be composed of a storage medium separated into a measurement value information storage unit 270 and a comparison value information storage unit 290.
  • the measurement information processing unit 210 may work in conjunction with the information generation means 100 to organize measurement information measured at a specific point in time or in a specific time period in chronological order and store it in the database 260.
  • the measurement information processing unit 210 may store measurement information in the measurement information storage unit 270 by correlating it with a specific point in time or a specific time period.
  • the measurement information storage unit 270 may include various storage means or temporary storage buffers for storing measurement information.
  • the measurement information processing unit 210 selects only the measurement information for which the reliability evaluation of the measurement information is higher than the standard value and stores it in the measurement information storage unit 270. It may be possible.
  • the measurement information processing unit 210 may match measurement information and measurement reliability evaluation information and store them in the measurement information storage unit 270.
  • the comparative value information processing unit 230 may receive comparative value information in conjunction with the information generating means 100, organize and process it, and store it in the comparative value information storage unit 290.
  • the comparative value information processing unit 230 matches a specific time point corresponding to the comparative value information and another time point in comparison thereto, or a specific time section corresponding to the comparative value information and another time section compared thereto, to the comparative value information to determine the time period.
  • a multidimensional data table of sequences can be created and stored in the comparison value information storage unit 290.
  • the comparative value information processing unit 230 may generate a numerical multidimensional data table with the data values of the comparative value information, or may express the data values of the comparative value information in various elements such as contrast, color, size, and height. You can also create visual multidimensional data tables.
  • the comparative value information processing unit 230 may generate a multidimensional data table in time order by reflecting the comparative value reliability evaluation information on the comparative value information.
  • the comparative value information processing unit 230 may generate a higher-dimensional data table by reflecting comparative value reliability evaluation information in a multidimensional data table for comparative value information.
  • the comparative value information processing unit 230 may generate a numerical multidimensional data table by matching the data values of the comparative value information and the data values of the comparative value reliability evaluation information, or the data values of the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information. By matching the data values of the evaluation information, you can create a visual multidimensional data table expressed in various elements such as contrast, color, size, and height.
  • the comparative value information processing unit 230 may store a multidimensional data table in which the comparative value reliability evaluation information is reflected in the comparative value information storage unit 290.
  • the data management unit 250 may maintain and manage data and data tables stored in the measurement value information storage unit 270 and the comparison value information storage unit 290.
  • the data management unit 250 stores the measured value information. Measurement information that is older in time order may be sequentially removed from the measurement information storage unit 270.
  • the database building means 200 can organize and process measured value information and comparative value information, including the configurations described above, and store them cumulatively, providing the stored data when determining the situation of the target space.
  • the database building means 200 provides not only measurement information corresponding to the frequency response of the space to the spatial situation determination means 300, which will be discussed later, but also multi-dimensional comparative value information comparing measurement information at different points in time or different time intervals.
  • the data processing speed for determining the spatial situation of the spatial situation determination means 300 can be significantly improved.
  • Figure 4 shows a configuration diagram of an embodiment of the space situation determination means of the space monitoring system according to the present invention.
  • the spatial situation determination means 300 may include a data analysis unit 310, an event situation determination unit 330, a situation information provision unit 350, etc.
  • the data analysis unit 310 may receive measurement information of a specific point in time or a specific time period from the information generation means 100 and may receive measurement information of a plurality of different points in time or a plurality of different time periods from the database construction means 200. there is. In addition, the data analysis unit 310 may compare the measurement value information at a specific point in time or a specific time period with a plurality of measurement information at a different point in time or a different time period to analyze the degree of change and change pattern in the measurement information.
  • the data analysis unit 310 may receive a multidimensional data table from the database building means 200 and analyze the degree of change and change pattern of comparative value information.
  • the event situation determination unit 330 may determine the situation of the target space based on the analysis result of the data analysis unit 310.
  • the event situation determination unit 330 determines the situation of the target space by comparing analysis results such as the degree of change and change pattern of measurement information and the degree of change and change pattern of comparative value information with pre-held situational information. can do.
  • the data analysis unit 310 analyzes the data held in the database building means 200, and the event situation determination unit 330 can determine the situation of the target space based on the analysis result.
  • the situation information provider 350 may provide status information of the target space determined by the event situation determination unit 330.
  • the status information provided by the status information provider 350 may include various event status information, such as an intrusion into the target space or a fire. Additionally, status information may include a multidimensional data table that visually represents the current situation. As an example, the situation information provider 350 may extract and provide a visual multidimensional data table stored in the database building means 200. Alternatively, the situation information providing unit 350 may extract the numerical multidimensional data table stored in the database building means 200 and use the extracted data to create and provide a visual multidimensional data table. At this time, a visual multi-dimensional data table expressing data in various elements such as contrast, color, size, and height can be created and provided to the user.
  • the situation information provider 350 may provide a multidimensional data table that visually expresses the current situation as well as a multidimensional data table that visually expresses the reference situation.
  • the visual multidimensional data table for the reference state information may be a typical visual multidimensional data table corresponding to the corresponding event situation, such as an intrusion or fire, and the situation information provider 350 may provide multidimensional data corresponding to each reference situation in advance. You may have a table. Through this, the user or administrator can immediately recognize the current situation in the target space by visually comparing the multidimensional data table for the current situation and the multidimensional data table for the reference situation.
  • the present invention establishes a database that organizes and stores analysis data for various situations and proposes a spatial monitoring system that can accurately and immediately determine the spatial situation based on this.
  • the present invention proposes a space monitoring method using acoustic signals.
  • the space monitoring method according to the present invention will be examined with reference to the embodiment of the space monitoring system according to the present invention described above.
  • Figure 5 shows a flowchart of an embodiment of the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • the information generating means 100 may measure the frequency response of the space with respect to the target space (S110) and generate measurement information based on this (S120).
  • the information generating means 100 may emit an acoustic signal to a target space and receive an acoustic signal on the target space.
  • the sound signal may be a variety of sound signals, such as a sound signal of a composite sound composed of a plurality of frequency components, a sound signal of a single sound whose frequency changes with time, or a sound signal of alternating synthetic sounds and single sounds, as described above.
  • the information generating means 100 may measure sound pressure or phase for each frequency based on an acoustic signal received at a specific point in time or in a specific time period.
  • the received acoustic signal is converted to the frequency domain through the Fourier Transform algorithm or the Fast Fourier Transform algorithm to obtain sound pressure for each frequency. It can be measured.
  • the information generating means 100 when using an acoustic signal of a single sound whose frequency changes with time, a sound of a specific single frequency is emitted at a specific point in time, so the information generating means 100 directly generates the sound pressure value or phase value measured at a specific point in time.
  • the frequency response of a space can also be measured by converting it into a sound pressure value or phase value according to the emission frequency. That is, in this case, since the sound pressure value according to frequency is measured in almost real time, a separate Fourier transform may not be necessary.
  • the information generating means 100 may generate measurement information by matching specific point in time information or specific time section information to the frequency response information of the measured space.
  • the information generating means 100 transmits the measurement information to the database building means 200, and the database building means 200 can organize and store the measurement information in chronological order (S140).
  • the information generating means 100 may evaluate the reliability of the measurement information (S130). As an example, the information generating means 100 may evaluate one or more of various reliability evaluation factors such as noise, measurement stability, spectrum variability, and frequency resolution adequacy with respect to the measurement information. Additionally, the information generating means 100 may additionally generate measurement reliability evaluation information for the measurement information.
  • the database construction means 200 may match measurement reliability evaluation information to measurement information, organize it in chronological order, and store it (S140).
  • the information generating means 100 may provide to the database building means 200 only the measurement information for which the measurement reliability evaluation information is equal to or higher than the standard value.
  • the information generating means 100 may transmit the measurement reliability evaluation information along with the measurement information to the database building means 200, and the database building means 200 may select and store only the measurement information for which the measurement reliability evaluation information is equal to or higher than a standard value.
  • the database construction means 200 may match the measurement reliability evaluation information to the measurement information and organize and store the measurement reliability evaluation information in chronological order.
  • the information generating means 100 and the database building means 200 may build a database (S150) by repeatedly performing the above process periodically or according to a control signal.
  • the database construction means 200 can maintain and manage the stored data (S160). As an example, when the number of stored measurement information exceeds a certain level or exceeds a certain retention time, the database construction means 200 may remove and organize old measurement information.
  • Figure 6 shows an embodiment of maintaining a database during the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • the database building means 200 can store sequential measurement information 420a, 420b, and 420n at 3-second intervals from 0 to 60 seconds as measurement information data 400.
  • the database construction means 200 deletes the measurement information 430 for the past time that has elapsed more than 60 seconds based on the current time and creates new measurement information for the current time.
  • Measurement information 410 can be organized and stored in chronological order.
  • the measurement information stored in the database construction means 200 may be continuously deleted and updated according to a set retention time or a set retention number.
  • the retention time and retention number set here can be changed appropriately as needed.
  • Figure 7 shows a flowchart of an embodiment of evaluating the reliability of measurement information during the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • the information generating means 100 may evaluate the reliability of the measurement information through various evaluation factors.
  • noise for measurement information may be evaluated (S220). Additionally, the stability of the measurement can be evaluated (S230). Additionally, the spectral variability of measurement information can be evaluated (S240). Additionally, the frequency resolution suitability of the measurement information can be evaluated (S250). These reliability evaluation factors are one example, and various evaluation factors that can confirm the reliability of measurement information can be considered.
  • the information generation means 100 may selectively evaluate one or more evaluation factors among various reliability evaluation factors such as noise evaluation, measurement stability evaluation, spectrum volatility evaluation, and frequency resolution suitability evaluation, or may evaluate a plurality of evaluation factors simultaneously.
  • the information generating means 100 may generate measurement reliability evaluation information (S260) by reflecting the evaluation results according to the reliability evaluation factors.
  • the information generating means 100 may generate measurement reliability evaluation information that individually includes evaluation results according to a plurality of reliability evaluation factors. Alternatively, one comprehensive evaluation result that combines multiple evaluation results according to multiple reliability evaluation factors may be generated as measurement reliability evaluation information.
  • the information generation means 100 when the information generation means 100 calculates the evaluation results according to the reliability evaluation elements in numbers or levels, the information generation means 100 selects the lowest or lowest level evaluation result among the results for each reliability evaluation element, or selects the evaluation result for each reliability evaluation element.
  • Measurement reliability evaluation information can be generated by multiplying the values.
  • FIG. 8 shows an example of 'noise' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluations of measurement information in the database construction process according to the present invention.
  • an error occurs in understanding the situation in the space due to the noise. For example, an error may occur in incorrectly determining that a specific situation that did not actually occur occurred in the space, or an error in not recognizing an emergency situation may occur due to noise.
  • acoustic signals emitted from other frequency response measuring units may act as noise to a specific frequency response measuring unit.
  • deploying multiple frequency response measurement units to more closely monitor the space to be monitored may actually cause the monitoring performance of the space monitoring system to deteriorate.
  • the reliability information generation unit 170 of the information generation means 100 may generate measurement reliability evaluation information by evaluating noise for measurement information.
  • the reliability information generation unit 170 receives the measurement information generated by the frequency response measurement unit 110 (S321) and applies various methods such as envelope analysis, frequency component analysis, and rest time section analysis to the measurement information to provide measurement information. Noise can be evaluated.
  • noise can be evaluated through envelope analysis (S322) of measurement information.
  • the noise can be evaluated by detecting the envelope of the measurement information and comparing the shape and size of the detected envelope with the envelope of the reference value.
  • noise can be evaluated through frequency component analysis (S323) of measurement information. For example, if a frequency component other than the frequency component of the acoustic signal emitted to the target space appears as a sound pressure above a certain level on the measurement information, this can be evaluated as the presence of noise. Alternatively, if the frequency response of the measurement information is different from the normal frequency response by more than a certain standard, it can be evaluated that noise has been introduced.
  • S323 frequency component analysis
  • noise can be evaluated by filtering the measurement information using a frequency filter and measuring the intensity of frequency components other than the frequency of the acoustic signal emitted to the target space. For example, in a situation where there is no external noise at all, sound should not be received in a frequency range other than the sound signal frequency emitted from the frequency response measuring unit 110. If the sound is received above a certain level in a frequency range other than the sound signal frequency emitted, If sound pressure is measured, it can be evaluated that noise has entered.
  • noise of a frequency component different from the frequency of the emitted acoustic signal when noise of a frequency component different from the frequency of the emitted acoustic signal is measured, noise of the same frequency component as the frequency of the emitted acoustic signal is also included, or even if this is not the case, in the process of understanding the situation in space, It starts from the reasonable assumption that there is a high probability of causing an error.
  • the noise in the rest time section before and after the specific activation time section is analyzed ( S324), the noise for a specific activation time section can be evaluated based on this. For example, if it is evaluated that there is noise in the pause time section before or after the specific activation time section, it may be determined that there is a high possibility that the measurement information of the specific activation time section contains noise.
  • the noise of the measurement information can be evaluated (S325) by selectively or overlappingly applying the various noise evaluation methods described above. Through the above process, noise can be evaluated as one of the measurement reliability evaluation factors for measurement information.
  • measurement reliability evaluation information for the corresponding measurement information can be generated. For example, measurement reliability evaluation information can be generated to distinguish whether noise is introduced into the measurement information. Alternatively, the degree of noise inflow can be converted into a number or divided into levels to generate measurement reliability evaluation information for the corresponding measurement information.
  • Figures 9 and 10 show an example of 'measurement stability' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluation methods for measurement information, in the database construction process according to the present invention.
  • the stability of the space monitoring system can be said to be secured only if there is no significant difference between the frequency responses of the repeatedly measured spaces. If the frequency response of each space is measured differently even though there is no change in the situation in the same target space, the reliability of the space monitoring system may be reduced. However, the reliability (stability of measurement) of the space monitoring system may vary depending on, for example, the frequency of the emitted acoustic signal.
  • the frequency response measurement unit 110 of the information generating means 100 repeatedly emits an acoustic signal to the target space (S331) and receives the acoustic signal of the target space (S332). And the frequency response of the space can be repeatedly measured (S333) using the received acoustic signal.
  • the frequency response measurement unit 110 of the information generating means 100 may acquire measurement information for a set number of times (S334). And the reliability information generation unit 170 of the information generation means 100 analyzes the correlation or similarity of each measurement information (S335) and evaluates the stability of the measurement of the emitted acoustic signal based on this (S336). You can.
  • Figure 10 shows the frequency response of space as a sound pressure spectrum.
  • the degree of similarity is determined by analyzing the correlation between the first sound pressure spectrum 511 and the second sound pressure spectrum 512, it can be evaluated that the similarity is greater than the standard value, and thus it can be determined that the stability of the measurement has been satisfied. If the stability of the measurement is met to a certain level through repeated evaluation of the stability of the measurement of the emitted acoustic signal, the emitted acoustic signal can be considered an acoustic signal suitable for monitoring the target space.
  • the same sound signal is repeatedly emitted and received into the target space to produce a first sound pressure spectrum 511 as shown in (a) of FIG. 10 and a third sound pressure spectrum as shown in (c) of FIG. 10 ( 513) is obtained.
  • the degree of similarity is determined by analyzing the correlation between the first sound pressure spectrum 511 and the third sound pressure spectrum 513, it can be evaluated as not being similar as it is below the standard value, so in this case, it can be determined that the stability of the measurement is not satisfied. You can.
  • the emitted acoustic signal may be considered an acoustic signal that is not suitable for monitoring the target space. In other words, the frequency response of the space measured by emitting these acoustic signals may not be suitable for judging the situation of the target space.
  • the stability of the measurement can be evaluated as one of the measurement reliability evaluation factors. And based on the stability evaluation results of the measurement, for example, measurement reliability evaluation information that distinguishes whether the measurement stability is appropriate for the measurement information can be generated. Alternatively, the degree of stability of the measurement can be converted into a number or divided into levels to generate measurement reliability evaluation information for the corresponding measurement information.
  • Figures 11 and 12 show an example of 'spectrum variability' evaluation, which is one of the measurement reliability evaluation methods for measurement information in the database construction process according to the present invention.
  • the spectrum may be determined to have appropriate variability. However, on the contrary, if the sound pressure of the measured spectrum has a width less than the reference range, the spectrum does not have appropriate variability, so it may be judged that it is not appropriate to use these sound signals to determine the situation in the target space.
  • the maximum and minimum values of the sound pressure value are determined from the measured sound pressure spectrum (S341). Also, by calculating the difference between the maximum and minimum values (S342) and comparing it with the reference range (S343), the variability of the spectrum for the acoustic signal can be evaluated (S344).
  • FIG. 12 shows the frequency response of space as a sound pressure spectrum.
  • a fourth sound pressure spectrum 521 as shown in (a) of FIG. 12 is obtained by emitting and receiving a specific sound signal into the target space.
  • the difference value between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the sound pressure value appears as H1. If the difference value H1 satisfies the set reference range, the variability of the spectrum can be satisfied. In this case, the frequency response of the space measured using the specific emission acoustic signal used can be reliable with respect to spectral variability when detecting temperature changes in the space.
  • a fifth sound pressure spectrum 522 as shown in (b) of FIG. 12 is obtained by emitting and receiving a specific sound signal into the target space.
  • the difference value between the maximum value MAX and the minimum value MIN of the sound pressure value appears as H2. If the difference value H2 does not satisfy the set reference range, the volatility of the spectrum cannot be satisfied. In this case, measuring the frequency response of a space using the specific emission acoustic signal used may not be suitable for detecting temperature changes in the target space.
  • the difference between the maximum and minimum values of the sound pressure value of the spectrum was used as a standard for judging the volatility of the spectrum.
  • dispersion of the sound pressure value, standard deviation, mean deviation, and quartile deviation were used. (degree of scattering) may be a standard for judging the volatility of the spectrum.
  • spectrum variability can be evaluated as one of the measurement reliability evaluation factors. And based on the spectrum volatility evaluation results, for example, measurement reliability evaluation information that distinguishes whether the spectrum volatility is appropriate for the measurement information can be generated. Alternatively, the degree of spectrum variability can be converted into a number or divided into levels to generate measurement reliability evaluation information for the corresponding measurement information.
  • Figures 13 and 14 show an example of 'adequacy of frequency resolution' evaluation, which is one of the reliability evaluation methods for measurement information in the database construction process according to the present invention.
  • Frequency resolution refers to the gap between the closest frequencies that can be distinguished. If the frequency response of a space is measured by emitting an acoustic signal of a synthesized sound containing N frequency components, the measured sound pressure spectrum can be expressed as N points representing the sound pressure of N frequencies, in this case between each point. The frequency interval may soon become the resolution.
  • the measured sound pressure spectrum may be displayed as a curve rather than as an integer number of points.
  • the spectrum is expressed as a curve, in reality, resolution exists as the ability to distinguish a specific frequency from the closest frequency. In this case, the resolution is determined depending on the performance of the components that make up the space monitoring system, the operating conditions or data processing conditions of the space monitoring system, and the sampling rate.
  • the spectrum cannot be expressed accurately unless sufficient resolution is secured. In this case, the acoustic signal must be changed so that the frequency resolution is appropriate to accurately measure the frequency response of the space.
  • the maximum and minimum difference in sound pressure i.e., the volatility of the spectrum
  • the spectrum 531 is relative. It is flat and has a small number of peaks within the window.
  • the spectrum 532 in (b) of FIG. 14 is highly curved and has a large number of peaks within the window. Therefore, the spectrum 531 as shown in (a) of FIG. 14 can be expressed as 20 points using 20 frequencies as an example.
  • 200 frequencies must be used to express it with 200 points, and therefore the frequency interval or frequency resolution must be that narrow.
  • the center frequency can be changed and the adequacy of the frequency resolution can be re-evaluated at frequencies in other bands, or the resolution itself (e.g., frequency interval) can be adjusted while leaving the center frequency the same.
  • evaluation of the adequacy of frequency resolution can be judged based on the slope of the spectrum. For example, assume that one sound pressure spectrum is expressed as sound pressure values (vertical coordinate values) for N frequencies (horizontal coordinate values) with frequency interval d. If the average absolute value of the slope of the spectrum is small, as shown in (a) of FIG. 14, the shape of the spectrum can be appropriately expressed even if the frequency interval d is large. On the other hand, in cases such as (b) of FIG. 14, where the average absolute value of the slope of the spectrum is large, the spectrum can be expressed intact only when the frequency interval d is sufficiently narrowed.
  • the frequency band of the sound pressure spectrum is determined (S351)
  • the slope of the spectrum waveform is determined (S352)
  • the average value of the absolute slope value is calculated (S353).
  • the adequacy of the frequency resolution can be evaluated (S355) by comparing the calculated average value with the reference range (S354).
  • the adequacy of frequency resolution which is one of the reliability evaluation factors for measurement information, can be evaluated. And, based on the results of the evaluation of the adequacy of the frequency resolution, measurement reliability evaluation information that distinguishes whether the frequency resolution of the measurement information is appropriate can be generated. Alternatively, the degree of resolution adequacy can be converted into a number or divided into levels to generate measurement reliability evaluation information for the corresponding measurement information.
  • the reliability information generation unit 170 of the information generation means 100 may generate measurement reliability evaluation information that individually includes evaluation results according to a plurality of reliability evaluation factors. Alternatively, one comprehensive evaluation result that combines multiple evaluation results according to multiple reliability evaluation factors may be generated as measurement reliability evaluation information.
  • the database building means 200 stores the above-described measurement reliability evaluation information by matching it with the measurement information, thereby minimizing errors in understanding the spatial situation and simultaneously reducing the amount of data stored.
  • the received acoustic signal itself contains the most information, but has a large capacity. For example, if you need to receive sound for 3 seconds to measure the frequency response once, and at this time measure the voltage output from the microphone 200,000 times per second with a precision of 2 bytes, you will end up storing 1.2 megabytes of data for one frequency response measurement. Should be.
  • one frequency response measurement is 200 bytes. It has a capacity of
  • the amount of data stored will be reduced by 6,000 times, but important information contained in the received sound signal itself may be lost.
  • the most representative one is noise information.
  • the present invention for example, instead of storing 1.2 megabytes of received sound signals, 200 bytes of frequency response data are stored, and in addition, reliability information including noise is stored in a capacity of, for example, 2 bytes. Therefore, while significantly reducing the amount of data to be stored, by separately storing important information such as measurement reliability information that should not be lost, it is possible to ultimately secure reliability in understanding the situation of the space subject to surveillance.
  • comparative value information is created by comparing the measurement information at a specific point in time or in a specific time section with the measurement information at a different time point or in a different time section, and the information is stored by organizing it in chronological order.
  • the amount of data can be further reduced. For example, storing two frequency response measurement information requires a capacity of 400 bytes, but in the present invention, by comparing two frequency response measurements and storing comparative value information, a capacity of 8 bytes may be sufficient.
  • Figure 15 shows a flowchart of another embodiment of the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • the information generating means 100 extracts stored measurement value information for another point in time or another time section from the measurement information storage unit 270 (S420). And the comparison value information generation unit 150 of the information generation means 100 compares the measurement value information at a specific time point with the measurement value information at another time point or the measurement value information in a specific time section and the measurement value information in another time section (S430) to obtain a comparison value. Information can be generated (S440).
  • the comparative value information generating unit 150 of the information generating means 100 may generate comparative value information by comparing measurement information having the same frequency.
  • comparative value information may be generated based on a difference value between measurement information at a specific time point and measurement information at another time point.
  • comparative value information may be generated based on correlation analysis, frequency shift, etc. between measurement value information in a specific time interval and measurement value information in another time interval.
  • the comparative value information generator 150 may generate comparative value information by comparing the measurement information at a specific time point with all measurement value information or selected measurement information with the same frequency at another time point stored in the measurement information storage unit 270.
  • the comparative value information generating unit 150 may generate comparative value information by comparing the measured value information of a specific time period with all measured value information or selected measured value information of another time period stored in the measured value information storage unit 270.
  • the comparative value information processing unit 230 of the database building means 200 may store the comparative value information in the database 260 by matching the comparative value information to the specific time point and another compared time point, or to the specific time section and the other compared time section.
  • the comparison value information processing unit 230 of the database building means 200 may generate a multidimensional data table in time order for comparison value information (S450).
  • the database building means 200 may generate a numerical multidimensional data table with data values of comparative value information, or may express the data values of comparative value information in various elements such as contrast, color, size, and height. You can also create visual multidimensional data tables.
  • the generated multidimensional data table can be stored in the comparison value information storage unit 290.
  • the comparative value information processing unit 230 may continuously update the database 260 to build a database for the comparative value information (S460). For example, when new comparative value information is acquired over time, the comparative value information processing unit 230 may continuously update the multidimensional data table to build a database for the comparative value information (S460).
  • comparison value information is generated by comparing measurement value information immediately after the measurement value information is generated.
  • the generation of measurement value information and the generation of comparison value information can be performed independently. For example, while building a database by continuously adding measurement information over time, comparative value information can be generated by extracting measurement information stored in the database according to periodic or control signals independently of the measurement information generation process. .
  • a multidimensional data table may be created by immediately reflecting this, or a database for comparative value information may be established and then a multidimensional data table for comparative value information may be periodically or selectively created.
  • the database building means 200 may generate a numerical multidimensional data table with data values of comparative value information, or may express the data values of comparative value information in various elements such as contrast, color, size, and height to create a visual You can also create multidimensional data tables.
  • Figures 16 to 21 visually represent multidimensional data tables for various situations created through the database construction process of the spatial monitoring method according to the present invention.
  • the multidimensional data table in the attached drawings is expressed in black and white, but the present inventor actually implemented the multidimensional data table in color. Accordingly, the following description will be made on the assumption that the multidimensional data table is implemented in color.
  • the value a on the Y axis represents the time difference between a specific point in time or a specific time section and the current time in seconds.
  • RGB colors can be applied in multiple stages by considering the size and interval of the maximum and minimum values of the comparative value information. For example, in (a) of FIGS. 16 to 21, the value of the comparative value information increases as the color becomes darker red, and the value of the comparative value information decreases as the color moves to a darker green color. In other words, the redder the color, the greater the difference between the two measurement information, and the darker green the smaller the difference between the two measurement information.
  • the height of the bar can be set considering the size and spacing of the maximum and minimum values of the comparative value information.
  • the higher the bar the larger the value of the comparison value information, that is, the case where the difference between the two measured value information is large.
  • the comparative value information may include the amount of frequency shift in addition to the difference between measured values.
  • the comparative value information is expressed in terms of color or positive bar height, but it can also be expressed by various factors such as brightness and darkness, positive and negative bar height, etc.
  • (b) in FIGS. 16 to 21 uses a bar shape in which each comparative value information has an individual height, but it can also be expressed as a three-dimensional curved surface connecting the heights of each comparative value information.
  • the multidimensional data tables 610a and 610b for comparative value information shown in FIG. 16 are for the case where the target space remains stable and no significant change occurs in the measurement information. Since the measurement information at each time point is similar within a certain level, each comparative value information all has small values below a certain level.
  • the multidimensional data tables 620a and 620b for the comparative value information shown in FIG. 17 are 75 seconds past the present time, that is, the state is maintained without any further change after a certain change occurs at the time when the a value is 75 seconds. This is a case that persists. For example, if the state is maintained after a window is opened in the target space, or if the state is maintained after the furniture arrangement in the target space is changed, etc. Since the state continues after the situation in the target space changes, the color change area 621a or the height change area 621b, which is noticeable compared to the normal state, has a triangular shape.
  • the multidimensional data tables 630a and 630b for comparative value information shown in FIG. 18 are cases in which a temporary change occurs 75 seconds in the past and is then restored to its original state and continues. For example, if an intruder enters the target space and then immediately goes out again, or if the window is opened and immediately closed again, etc. As a result of this change in spatial situation affecting the comparative value information, the data tables 630a and 630b in which the significant color change area 631a or the height change area 631b have a pattern of a specific shape and area corresponding to the situation. This is created.
  • the data tables 640a and 640b for comparative value information shown in FIG. 19 a significant change occurred 75 seconds in the past (a value is 75) and the change continues to this day. For example, this is a case where the intruder is still moving in the target space after entering the target space.
  • the multidimensional data tables 650a and 650b for comparative value information shown in FIG. 20 show a gradual and directional change from 57 seconds in the past to the present. For example, if a fire occurs in the target space. At the beginning of a fire, the temperature change is minimal and the resulting change is small, but as the fire progresses, the temperature gradually increases and the comparative value continues to expand accordingly. As the temperature of the target space gradually increases, data tables 650a and 650b are created with a unique pattern in which the color change area 651a or the height change area 651b is gradually strengthened.
  • the multidimensional data tables 660a and 660b for comparative value information shown in FIG. 21 show that after a significant change occurred gradually from the past time, the change factor disappeared 63 seconds in the past and gradually returned to the normal state. This is the case. For example, a fire occurred a long time ago in the target space, but the fire was extinguished 63 seconds from the present. As the temperature of the target space gradually decreases, data tables 660a and 660b are created with a unique pattern in which the color change area 661a or the height change area 661b is gradually weakened.
  • the comparative value information comparing the measurement value information at a specific point in time or a specific time section with the measurement value information in another time point or time section is matched to the corresponding time point or time section, and the comparative value information is provided in a multidimensional data table. You can build a database.
  • a reference table of a typical pattern representing a specific situation can be provided to an administrator or user.
  • the administrator or user infers the current situation in the target space based on the visual pattern of the multidimensional table.
  • inference about the current situation can be made more easily and accurately. can do.
  • the visual pattern of the data table representing the situation of the target space appears in a form similar to Figure 18, the user can infer that a temporary change occurred in the target space and immediately returned to its original state.
  • Managers may learn in advance the typical visual patterns of reference tables that represent specific situations, or as management experience accumulates, they will automatically learn what each unique visual three-dimensional pattern indicates.
  • measurement information stores information measured each time a received acoustic signal is sampled, or stores the information in the form of a frequency response curve for each specific time period, so the amount of data that must be stored is enormous.
  • the amount of comparative value information obtained by comparing measurement information is significantly reduced compared to the measurement information. Therefore, in the present invention, by storing comparison information, the amount of stored data is dramatically reduced, resulting in long-term storage.
  • Figure 22 shows a flowchart of another embodiment of the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • the information generating means 100 may obtain measurement reliability evaluation information by evaluating the reliability of measurement information at a specific point in time or a specific time period (S510).
  • the information generating means 100 may extract measurement value information of a different point in time or a different time period that is stored and also extract measurement reliability evaluation information for the measurement information (S520).
  • the information generating means 100 generates comparative value information by comparing measurement value information at a specific point in time with measurement value information at another time point, or measurement value information in a specific time section with measurement value information in another time section, and also generates comparative value information at a specific time point or a specific time section.
  • Comparative value reliability evaluation information can be generated (S540) by evaluating the reliability of the comparative value information (S530) based on the measurement reliability evaluation information for the measurement reliability evaluation information and the measurement reliability evaluation information at a different point in time or in a different time period. there is.
  • the measurement reliability evaluation information for measurement information at a specific point in time or a specific time period is compared with the measurement reliability evaluation information for measurement information at a different point in time or a different time period, and the lowest value or the reliability of each measurement is evaluated among the measurement reliability evaluation information.
  • the multiplication value of the information, etc. can be determined as reliability evaluation information of the comparative value information.
  • the database construction means 200 may reflect the comparative value reliability evaluation information in the multidimensional data table for comparative value information to create a higher-dimensional multidimensional data table (S550) and store it.
  • the database building means 200 may immediately update the multidimensional data table by reflecting the comparative value reliability evaluation information, or the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information.
  • a multidimensional data table can be created by extracting comparative value information and comparative value reliability evaluation information.
  • the database building means 200 may generate a numerical multidimensional data table with the data values of the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information, or the data values of the comparative value information and the comparative value reliability evaluation information may be generated in terms of contrast, color, You can also create a visual multidimensional data table by expressing it with various factors such as size and height.
  • the database building means 200 can build a database (S560).
  • Figures 23 and 24 show an example of a visual representation of a multidimensional data table created by reflecting comparative value reliability evaluation information through the database construction process of the space monitoring method according to the present invention.
  • FIG. 23 is a case where comparative value reliability evaluation information is reflected in the multidimensional data table for comparative value information of FIG. 16 described above. In other words, a reliability evaluation is performed for each comparative value information, and the comparative value reliability evaluation information is reflected in the comparative value information to create a higher-dimensional data table.
  • the reliability evaluation of the measurement information at a point where a value is 48 and the point a is 51 is significantly low, even if the reliability evaluation of the measurement information at a different point in time or in a different time period is high, it is necessary to compare the two measurement information.
  • the reliability evaluation of comparative information can be evaluated significantly low.
  • a multidimensional data table of a higher dimension than the multidimensional data table for the comparative value information can be visually expressed.
  • the dimension of the multidimensional data table for comparative value information can be increased by the number of reliability evaluation elements reflected.
  • FIG. 24 shows a case in which comparative value reliability evaluation information is displayed in light and dark and reflected in the multidimensional data table for comparative value information of FIG. 18 described above.
  • Figure 25 shows a flowchart of one embodiment of the spatial situation determination process according to the present invention.
  • the spatial situation determination means 300 may analyze the multidimensional data table (S610) and determine the occurrence of various event situations, such as intrusion or fire, in the space to be monitored (S630). When such an event situation occurs, status information about the emergency situation in the target space can be provided to the administrator, user, police, fire department, security guard company, etc. (S650). Furthermore, the spatial situation determination means 300 may provide status information about the spatial situation to a user or an administrator (S650) and also provide a multidimensional data table.
  • the spatial situation determination means 300 analyzes the data values of the multidimensional data table to determine the occurrence of an event situation and creates a numerical multidimensional data table. It can be expressed with various elements such as contrast, color, size, and height, converted to a visual multidimensional data table, and then provided with status information including the visual multidimensional data table.
  • the spatial situation determination means 300 determines the occurrence of an event situation by analyzing change patterns such as the shape or color of the multi-dimensional data table, It can also provide status information, including visual multidimensional data tables.
  • the spatial situation determination means 300 may provide a multidimensional data table visually expressing the current situation as well as a multidimensional data table visually expressing the reference situation corresponding to each situation.
  • a multidimensional data table for comparison information is created and provided in a visual form, so that even non-skilled experts can easily and quickly determine the situation of the target space.
  • comparative value information has a smaller amount of data than measurement information, but contains relatively less information, so if the situation of the target space is judged using only comparative value information, its reliability is not guaranteed.
  • the comparative value reliability evaluation information is matched and stored with the comparative value information, it is possible to secure the reliability of the situation judgment result while reducing the amount of stored data.

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Abstract

본 발명은　음향　신호를 이용한 공간 감시 시스템 및 공간 감시 방법에 대한 것이다. 본 발명은 감시 대상 공간에 대한 상황을 쉽고, 빠르고, 정확하게 판단할 수 있도록 공간의 주파수 응답 및 관련 데이터를 정리하여 데이터 베이스를 구축하는 기술과 이를 이용하여 공간 감시를 수행하는 기술을 제시한다.

Description

음향 신호를 이용한 공간 감시 시스템 및 공간 감시 방법
본 발명은 음향 신호를 이용한 공간 감시 시스템 및 공간 감시 방법에 대한 것이다. 본 발명은 감시 대상 공간에 대한 상황을 쉽고, 빠르고, 정확하게 판단할 수 있도록 공간의 주파수 응답 및 관련 데이터를 정리하여 데이터 베이스를 구축하는 기술과 이를 이용하여 공간 감시를 수행하는 기술을 제시한다.
공간의 주파수 응답은, 공간 내에서 스피커 등을 이용하여 주파수가 다른 소리를 방출하고, 마이크로폰 등을 이용하여 음을 수신하여, 주파수별 음의 세기 또는 위상을 측정한 것이다. 측정된 공간의 주파수 응답을 그래프로 표현하면 X 축은 주파수가 되고, Y 축은 음의 세기 또는 위상이 된다. 만일 감시 대상 공간 내에 움직임이나 온도변화, 가스 누출 등이 발생하면, 이때 측정된 공간의 주파수 응답은 기준치가 되는 주파수 응답과 달라지게 된다. 이와 같이 공간의 주파수 응답을 측정함으로써 감시 대상 공간 내의 침입, 화재 발생, 가스 누출 등 다양한 상황을 감지하는 기술이 제시되고 있다.
종래의 기술은, 복수 주파수의 합성음 음향을 방출하고, 방출 음향을 수신하며, 수신된 음향의 주파수별 음압을 특정 기준치와 비교함으로써 감시 대상 공간에 비정상적인 변화가 발생했는지 여부를 판단한다. 그런데 이러한 상황 판단이 정확하려면 '기준치'가 감시 대상 공간의 정상 상태를 정확하게 반영하여야 한다. 그런데 감시 대상 공간의 정상 상태는 수시로 변하기 때문에, 감시 대상 공간의 가변적인 정상 상태에 맞게 기준치를 설정하는 것에 어려움이 있다.
뿐만 아니라 측정되는 주파수별 음압 정보를 이용하여 공간 상황 판단을 하는 것은 고도의 숙련도가 필요하고, 나아가 데이터 해석에 상당한 시간이 필요하다는 문제가 있다. 특히, 측정되는 주파수별 음압 정보에 소음이 있는 경우에는, 위와 같은 문제들이 크게 확대될 뿐만 아니라, 데이터 해석을 통해 내린 판단의 신뢰성 역시 크게 저하된다.
또한 종래 기술에 의하면 측정되는 음향 신호 또는 주파수별 음압 정보를 누적하여 저장할 경우 보관 데이터량이 방대해지는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 음향 신호를 이용한 공간 감시 시스템에서 쉽고, 빠르고, 정확하게 상황 판단이 이루어질 수 있도록 데이터베이스를 구축하는 방안을 제시한다.
본 발명에 의하면 비교 대상 기준치가 감시 대상 공간의 정상 상태를 정확히 반영하지 못함으로 인하여 발생하는 문제, 측정된 데이터를 신속 정확하게 해석하기 어려운 문제, 소음이 있는 환경에서는 데이터 분석 결과의 신뢰성이 저하되는 문제, 측정된 데이터의 누적량이 많아지는 문제 등이 크게 개선된다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 공간 감시 방법의 일실시예는, 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 측정된 공간의 주파수 응답에 대한 측정치 정보를 생성하는 측정치 정보 생성 단계; 및 상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보를 매칭시켜 데이터베이스에 보관하는 측정치 정보 보관 단계를 포함하며, 시간 경과에 대응되어 상기 측정치 정보 생성 단계 및 상기 측정치 정보 보관 단계를 반복 수행하여 데이터베이스를 구축할 수 있다.
나아가서 상기 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성하는 측정치 신뢰성 평가 정보 생성 단계를 더 포함하고, 상기 측정치 정보 보관 단계는, 상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보 및 상기 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 보관할 수 있다.
한걸음 더 나아가서 상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 생성하는 비교치 정보 생성 단계; 및 상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보를 매칭시켜 데이터베이스에 보관하는 비교치 정보 보관 단계를 더 포함하며, 상기 비교치 정보 생성 단계 및 상기 비교치 정보 보관 단계를 반복 수행하여 데이터베이스를 구축할 수 있다.
바람직하게는 상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 생성하는 비교치 정보 생성 단계; 상기 비교치 정보에 대응되는 각각의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 기초로 상기 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 생성하는 비교치 신뢰성 평가 정보 생성 단계; 및 상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보 및 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 데이터베이스에 보관하는 비교치 정보 보관 단계를 더 포함며, 상기 비교치 정보 생성 단계 내지 상기 비교치 정보 보관 단계를 반복 수행하여 데이터베이스를 구축할 수 있다.
일례로서, 상기 측정치 정보 생성 단계 내지 상기 측정치 정보 보관 단계와 상기 비교치 정보 생성 단계 내지 상기 비교치 정보 보관 단계를 독립적으로 반복 수행하여 데이터베이스를 구축할 수 있다.
일례로서, 상기 측정치 신뢰성 평가 정보 생성 단계는, 상기 측정치 정보에 대하여 소음, 측정의 안정성, 스펙트럼의 변동성 및 주파수 분해능의 적정성 중 적어도 하나 이상을 평가하여 상기 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
일례로서, 상기 비교치 정보 보관 단계는, 상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관할 수 있다.
일례로서, 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 보관된 복수의 상기 비교치 정보를 매칭시켜 다차원 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는 다차원 데이터 테이블 보관 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 비교치 정보 보관 단계는, 상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보 및 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관할 수 있다.
일례로서, 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 복수의 상기 비교치 정보 및 복수의 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는　다차원 데이터 테이블 보관 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 비교치 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 정보 제공 단계를 더 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 비교치 정보와 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 정보 제공 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 일실시예는, 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 측정된 공간의 주파수 응답에 대한 측정치 정보를 생성하는 정보 생성 수단; 및 특정 시점 또는 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보를 매칭시켜 정리 보관하는 데이터베이스 구축 수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 정보 생성 수단은, 상기 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 더 생성하고, 상기 데이터베이스 구축 수단은, 특정 시점 또는 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보 및 상기 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 보관할 수 있다.
나아가서 상기 정보 생성 수단은, 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 더 생성하고, 상기 데이터베이스 구축 수단은, 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보를 매칭시켜 더 보관할 수 있다.
일례로서, 상기 정보 생성 수단은, 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 더 생성하고, 상기 비교치 정보에 대응되는 각각의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 기초로 상기 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 더 생성하며, 상기 데이터베이스 구축 수단은, 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보 및 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 더 보관할 수 있다.
일례로서, 상기 데이터베이스 구축 수단은, 상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관할 수 있다.
일례로서, 상기 데이터베이스 구축 수단은, 상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보 및 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관할 수 있다.
일례로서, 상기 비교치 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하거나 상기 비교치 정보와 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 판단 수단을 더 포함할 수 있다.
종래 기술에서는 측정되는 정보와 비교할 대상으로서 적절한 기준치 정보를 설정해야 했다. 그런데 본 발명에서는 측정되는 정보들 상호간을 비교하기 때문에 기준치 정보를 따로 설정할 필요가 없을 뿐만 아니라, 기준치 정보를 설정하는 경우보다 더 정확하게 공간의 상황 파악을 할 수 있다.
나아가 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가 정보 또는 비교치 정보에 대한 신뢰성 평가 정보를 데이터베이스에 보관함으로써 감시 대상 공간에 대한 상황 판단시 정확성과 신뢰성을 보장할 수 있게 된다.
아울러 본 발명을 통해 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블을 관리자 또는 사용자 등에게 시각적 정보로 제공함으로써 관리자 또는 사용자가 대상 공간에서 발생되는 상황을 어려움 없이 즉각적으로 인식할 수 있게 된다.
또한 특정 시점의 측정치 정보와 다른 시점의 측정치 정보를 대비한 비교치 정보를 순차적인 시간 순서로 정리하여 보관함으로써 보관 데이터 용량을 현저히 줄이면서 데이터베이스를 구축할 수 있다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 정보 생성 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 데이터베이스 구축 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 공간 상황 판단 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에서 데이터베이스를 유지 관리하는 일실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하는 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가의 하나인 '소음' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가의 하나인 '측정의 안정성' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가의 하나인 '스펙트럼의 변동성' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가의 하나인 '주파수 분해능의 적정성' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에 대한 다른 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 16 내지 도 21은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정을 통해 생성된 다양한 상황별 다차원 데이터 테이블을 시각적으로 표현한 일례를 도시한다.
도 22는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에 대한 또 다른 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 23 및 도 24는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정을 통해 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 생성한 다차원 데이터 테이블을 시각적으로 표현한 일례를 도시한다.
도 25는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 공간 상황 판단 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 감시 대상 공간의 상황을 쉽고, 빠르고, 정확하게 판단할 수 있도록 공간의 주파수 응답 관련 정보에 대한 데이터베이스를 구축하는 방안과 이를 이용하여 공간 감시를 수행하는 기술을 제시한다.
본 발명에서 '데이터베이스를 구축한다'는 표현은, 하드디스크 등과 같은 영구 저장 매체에 정보를 정리하여 저장하는 경우는 물론이고, 버퍼와 같은 임시 저장 매체에 정보를 저장하는 경우도 포함하는 의미로 사용한다.
본 발명은 음향 신호를 이용하는 '공간 감시 시스템'과 '공간 감시 방법'에 대한 것이다. 먼저 본 발명에 따른 공간 감시 시스템에 대해서 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
공간 감시 시스템은, 정보 생성 수단(100), 데이터베이스 구축 수단(200), 공간 상황 판단 수단(300) 등을 포함할 수 있다. 정보 생성 수단(100), 데이터베이스 구축 수단(200), 공간 상황 판단 수단(300) 등은 하나의 장치로 구성되어 동일 위치에 배치될 수도 있고, 또는 서로 다른 장치로 구성되어 상호 이격되어 다른 위치에 배치될 수도 있다.
정보 생성 수단(100)은 대상 공간에서 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 공간의 주파수 응답을 측정하고 이에 대한 측정치 정보를 생성할 수 있다. 나아가서 정보 생성 수단(100)은 복수의 측정치 정보 간을 대비하여 비교치 정보를 생성할 수 있다. 또한 정보 생성 수단(100)은 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성하고, 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
데이터베이스 구축 수단(200)은 정보 생성 수단(100)에서 생성한 각종 데이터를 정리 및 가공하여 누적적으로 보관함으로써 대상 공간에 대한 공간 상황 판단을 위한 데이터베이스를 구축할 수 있다.
일례로서, 데이터베이스 구축 수단(200)은 정보 생성 수단(100)으로부터 측정치 정보를 제공받아 시간 순서로 측정치 정보를 정리하여 보관할 수 있다. 또한 데이터베이스 구축 수단(200)은 정보 생성 수단(100)으로부터 비교치 정보를 제공받고 이를 기초로 다차원 데이터 테이블을 생성하여 보관할 수도 있다. 또한 데이터베이스 구축 수단(200)은 비교치 정보에 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 보다 고차원의 데이터 테이블을 생성하여 보관할 수도 있다.
공간 상황 판단 수단(300)은 정보 생성 수단(100)에서 측정한 공간의 주파수 응답을 기초로 대상 공간의 상황을 판단할 수 있다. 이때 공간 상황 판단 수단(300)은 데이터베이스 구축 수단(200)에서 구축한 데이터베이스를 활용하여 보다 빠른 시간내에 즉각적으로 공간 상황을 판단할 수 있다.
나아가서 공간 상황 판단 수단(300)은 관리자 또는 사용자가 대상 공간 상황을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 데이터베이스 구축 수단(200)에 보관된 다차원 데이터 테이블을 시각적 형태로 제공할 수 있다.
즉, 공간 상황 판단 수단(300)은 시스템을 통해 판단한 대상 공간에 대한 상황 판단 정보와 함께 이에 대응되는 시각적 다차원 데이터 테이블을 제공함으로써 대상 공간에 대한 상황 판단 오류를 해소하고 상황 판단 신뢰성을 보다 높일 수 있게 된다.
본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 각 구성에 대하여 실시예를 통해 좀더 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 정보 생성 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
정보 생성 수단(100)은 주파수 응답 측정부(110), 측정치 정보 생성부(130), 비교치 정보 생성부(150), 신뢰성 정보 생성부(170) 등을 포함할 수 있다.
일례로서, 주파수 응답 측정부(110)는 음향 신호 방출기(111), 음향 신호 처리기(113), 음향 신호 수신기(115) 등을 포함하여 음향 신호를 통해 대상 공간에 대한 공간의 주파수 응답을 측정할 수 있다.
음향 신호 방출기(111)는 스피커 등 음향 신호를 방출하는 수단을 포함하여 대상 공간으로 음향 신호를 방출할 수 있다. 여기서 음향 신호 방출기(111)는 다양한 형태의 음향 신호를 방출할 수 있다.
일례로서, 음향 신호 방출기(111)는 특정 시간에는 하나의 주파수 음만 방출하되 시간에 따라 주파수가 변하는 단일음의 음향 신호를 방출할 수 있다. 여기서, 시간에 따라 주파수가 선형적으로 변하는 단일음의 음향 신호를 방출할 수도 있고, 또는 일정 시간 동안 동일 주파수를 유지하면서 시간 경과에 따라 단계적으로 주파수가 변하는 단일음의 음향 신호를 방출할 수도 있다.
또는 시간에 따라서 주파수가 변하지 않는 복수의 주파수 성분을 포함하는 합성음의 음향신호를 방출할 수 있다. 또는 시간에 따라 주파수가 변화하는 복수의 주파수 성분으로 이루어진 합성음의 음향신호를 방출할 수 있다. 또는 단일음과 합성음이 교번하는 음향신호를 방출할 수 있다.
또한 음향 신호 방출기(111)는 하나의 스피커를 통해 음향 신호를 방출할 수도 있고 복수의 스피커를 통해 음향 신호를 방출할 수도 있다. 복수의 스피커를 통해 음향 신호를 방출하는 경우, 동일한 음향 신호를 방출할 수도 있고 각기 다른 음향 신호를 방출할 수도 있다.
음향 신호 수신기(115)는 음압, 음의 세기(Sound Intensity) 등을 측정할 수 있는 마이크로폰 등의 다양한 측정 수단을 포함할 수 있다. 음향 신호 수신기(115)는 하나의 마이크로폰을 통해 음향 신호를 수신할 수도 있고 복수의 마이크로폰을 통해 음향 신호를 수신할 수도 있다.
음향 신호 방출기(111)와 음향 신호 수신기(115)는 하나의 장치로 구성되어 동일 위치에 배치될 수도 있고, 또는 음향 신호 방출기(111)와 음향 신호 수신기(115)는 서로 다른 장치로 구성되어 상호 이격되어 다른 위치에 배치될 수도 있다.
음향 신호 처리기(113)는 대상 공간으로 방출할 음향 신호를 음향 신호 방출기(111)로 제공할 수 있다. 또한 음향 신호 처리기(113)는 음향 신호 수신기(115)가 수신한 음향 신호를 기초로 공간의 주파수 응답을 측정할 수 있다.
일례로서, 음향 신호가 복수의 주파수 성분으로 이루어진 합성음인 경우, 음향 신호 처리기(113)는 푸리에 변환(FT) 또는 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 수신한 음향 신호를 주파수 도메인으로 변환하여 공간의 주파수 응답을 측정할 수 있다. 다른 일례로서, 음향 신호가 시간에 따라 주파수가 변화하는 단일음인 경우, 시간에 따라서 변화되는 음압 또는 위상값을 측정하고 이를 주파수에 따라서 변화되는 음압 또는 위상값 정보로 치환할 수 있다. 그러므로 이러한 경우에는, 음향 신호 처리기(113)는, 수신한 음향 신호를 푸리에 변환하는 과정 없이, 곧바로 공간의 주파수 응답을 측정할 수 있다.
상기 도 2에 도시된 실시예와 같이 주파수 응답 측정부(110)는 정보 생성 수단(100)의 일구성으로 포함될 수도 있으나, 상황에 따라서는 주파수 응답 측정부(110)는 정보 생성 수단(100)과는 별도의 기기로 분리된 단말로 구성될 수도 있다.
측정치 정보 생성부(130)는 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 측정된 공간의 주파수 응답 정보를 포함하는 측정치 정보를 생성할 수 있다. 가령, 측정치 정보 생성부(130)는 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 주파수 응답 측정부(110)가 측정한 공간의 주파수 응답 정보를 전달받아 해당 시점 정보 또는 해당 시간 구간 정보와 공간의 주파수 응답 정보를 포함하는 측정치 정보를 생성할 수 있다.
그리고 측정치 정보 생성부(130)에서 생성한 측정치 정보는 데이터베이스 구축 수단(200)으로 전달되어 정리 보관될 수 있다.
비교치 정보 생성부(150)는 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비하여 비교치 정보를 생성할 수 있다.
일례로서, 비교치 정보 생성부(150)는 측정치 정보 생성부(130)에서 생성한 현재 시점 또는 현재 시간 구간의 측정치 정보와 데이터베이스 구축 수단(200)에 보관된 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비하여 비교치 정보를 생성할 수 있다. 또는 비교치 정보 생성부(150)는 데이터베이스 구축 수단(200)에 보관된 복수의 측정치 정보 간을 대비하여 비교치 정보를 생성할 수도 있다. 즉, 비교치 정보 생성부(150)는 측정치 정보 생성부(130)와 시간적으로 연동되어 정보가 생성될 수도 있고, 독립적으로 정보를 생성할 수도 있다.
비교치 정보 생성부(150)에서 생성한 비교치 정보는 데이터베이스 구축 수단(200)에 정리 보관될 수 있다.
신뢰성 정보 생성부(170)는 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또한 신뢰성 정보 생성부(170)는 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
일례로서, 신뢰성 정보 생성부(170)는 측정치 정보에 대한 소음, 측정의 안정성, 스펙트럼의 변동성, 주파수 분해능의 적정성 등 다양한 신뢰성 평가 요소 중 하나 이상을 평가하여 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하고 이를 기초로 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
일례로서, 신뢰성 정보 생성부(170)는 비교치 정보에 대응되는 각각의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 기초로 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하고 이를 기초로 비교치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 가령, 신뢰성 정보 생성부(170)는 비교치 정보에 대응되는 각각의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보에서 최저치를 선택하거나 곱셈치를 산출하여 이를 비교치 정보에 대한 비교치 신뢰성 평가 정보로 생성할 수 있다. 비교치 신뢰성 평가 정보 생성은 측정치 신뢰성 평가 정보 생성에 시간적으로 연동되어 이루어질 수도 있고, 또는 독립적으로 이루어질 수도 있다.
이와 같이 정보 생성 수단(100)은 상기에서 설명한 구성들을 포함하여 대상 공간에 대한 공간의 주파수 응답을 주기적으로 또는 제어 신호에 따라 측정하고 이를 기초로 데이터베이스를 구축하기 위한 다양한 데이터를 생성하여 제공할 수 있고, 또한 대상 공간에 대한 상황 판단을 위한 실시간 데이터로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 데이터베이스 구축 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
데이터베이스 구축 수단(200)은 측정치 정보 처리부(210), 비교치 정보 처리부(230), 데이터 관리부(250), 데이터 베이스(260) 등을 포함할 수 있다. 데이터 베이스(260)는 하나의 통합된 저장 매체로 구성될 수도 있고, 측정치 정보 저장부(270)와 비교치 정보 저장부(290)로 분리된 저장 매체로 구성될 수도 있다.
측정치 정보 처리부(210)는 정보 생성 수단(100)과 연동하여 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 측정된 측정치 정보를 시간 순서로 정리하고 이를 데이터 베이스(260)에 보관할 수 있다. 바람직하게는 측정치 정보 처리부(210)는 측정치 정보를 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 대응시켜 측정치 정보 저장부(270)에 보관할 수 있다. 여기서 측정치 정보 저장부(270)는 측정치 정보를 보관하기 위한 다양한 저장 수단 또는 임시 저장 버퍼 등을 포함할 수 있다.
일례로서, 정보 생성 수단(100)이 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가한 경우, 측정치 정보 처리부(210)는 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가가 기준치 이상인 측정치 정보만을 선별하여 측정치 정보 저장부(270)에 보관할 수도 있다.
또한 측정치 정보 처리부(210)는 측정치 정보와 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 측정치 정보 저장부(270)에 보관할 수도 있다.
비교치 정보 처리부(230)는 정보 생성 수단(100)과 연동하여 비교치 정보를 전달받고 이를 정리 가공하여 비교치 정보 저장부(290)에 보관할 수 있다.
일례로서, 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보에 대응되는 특정 시점 및 이와 대비된 다른 시점 또는 비교치 정보에 대응되는 특정 시간 구간 및 이와 대비된 다른 시간 구간을 비교치 정보에 매칭시켜 시간 순서의 다차원 데이터 테이블을 생성하고 이를 비교치 정보 저장부(290)에 보관할 수 있다. 여기서, 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보의 데이터 값으로 수치적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있고, 또는 비교치 정보의 데이터 값을 명암, 색, 크기, 높이 등의 다양한 요소로 표현하여 시각적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
나아가서 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보에 대한 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 시간 순서의 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
일례로서, 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블에 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 보다 고차원의 데이터 테이블을 생성할 수 있다. 여기서, 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보의 데이터 값과 비교치 신뢰성 평가 정보의 데이터 값을 매칭하여 수치적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있고, 또는 비교치 정보의 데이터 값과 비교치 신뢰성 평가 정보의 데이터 값을 매칭하여 명암, 색, 크기, 높이 등의 다양한 요소로 표현한 시각적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
또한 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보에 비교치 신뢰성 평가 정보가 반영된 다차원 데이터 테이블을 비교치 정보 저장부(290)에 보관할 수 있다.
데이터 관리부(250)는 측정치 정보 저장부(270), 비교치 정보 저장부(290)에 보관된 데이터와 데이터 테이블을 유지 관리할 수 있다.
일례로서 데이터 관리부(250)는 측정치 정보 저정부(270)에 보관된 측정치 정보의 개수가 기 설정된 보유 개수를 초과하거나 또는 보관된 측정치 정보의 보유 시간이 기 설정된 보유 시간을 초과한 경우, 측정된 시간 순서가 더 오래된 측정치 정보를 순차적으로 측정치 정보 저장부(270)에서 제거할 수 있다.
이와 같이 데이터베이스 구축 수단(200)은 상기에서 설명한 구성들을 포함하여 측정치 정보 및 비교치 정보를 정리 가공하여 누적적으로 보관하면서 대상 공간에 대한 상황 판단시 보관된 데이터를 제공할 수 있다.
특히, 데이터베이스 구축 수단(200)은 이후 살펴볼 공간 상황 판단 수단(300)에 공간의 주파수 응답에 대응되는 측정치 정보 뿐만 아니라, 서로 다른 시점 또는 서로 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비한 비교치 정보를 다차원 데이터 테이블로 제공함으로써, 공간 상황 판단 수단(300)의 공간 상황 판단을 위한 데이터 처리 속도를 현저히 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 공간 상황 판단 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
공간 상황 판단 수단(300)은, 데이터 분석부(310), 이벤트 상황 판단부(330), 상황 정보 제공부(350) 등을 포함할 수 있다.
데이터 분석부(310)는 정보 생성 수단(100)으로부터 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보를 전달받고 데이터베이스 구축 수단(200)으로부터 복수의 다른 시점 또는 복수의 다른 시간 구간의 측정치 정보를 제공받을 수 있다. 그리고 데이터 분석부(310)는 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 복수의 측정치 정보를 대비하여 측정치 정보 변화 정도와 변화 패턴을 분석할 수 있다.
또는 데이터 분석부(310)는 데이터베이스 구축 수단(200)으로부터 다차원 데이터 테이블을 전달받아 비교치 정보의 변화 정도와 변화 패턴을 분석할 수도 있다.
이벤트 상황 판단부(330)는 데이터 분석부(310)의 분석 결과를 기초로 대상 공간의 상황을 판단할 수 있다.
일례로서, 이벤트 상황 판단부(330)는 측정치 정보의 변화 정도와 변화 패턴, 비교치 정보의 변화 정도와 변화 패턴 등의 분석 결과를 사전에 보유된 상황별 정보와 대비하여 대상 공간의 상황을 판단할 수 있다.
이와 같이 데이터 분석부(310)는 데이터베이스 구축 수단(200)에 보유된 데이터를 분석하고 이벤트 상황 판단부(330)는 분석 결과를 기초로 대상 공간에 대한 상황을 판단할 수 있다.
상황 정보 제공부(350)는 이벤트 상황 판단부(330)에서 판단한 대상 공간의 상태 정보를 제공할 수 있다.
상황 정보 제공부(350)가 제공하는 상태 정보는 대상 공간에 대한 침입, 화재 등 다양한 이벤트 상황 정보를 포함할 수 있다. 또한 상태 정보는 현재 상황을 시각적으로 표현하는 다차원 데이터 테이블을 포함할 수 있다. 일례로서, 상황 정보 제공부(350)는 데이터베이스 구축 수단(200)에 저장된 시각적인 다차원 데이터 테이블을 추출하여 제공할 수 있다. 또는 상황 정보 제공부(350)는 데이터베이스 구축 수단(200)에 저장된 수치적인 다차원 데이터 테이블을 추출하고 이를 이용하여 시각적인 다차원 데이터 테이블로 생성하여 제공할 수도 있다. 이때, 데이터를 명암, 색, 크기, 높이 등의 다양한 요소로 표현한 시각적인 다차원 데이터 테이블을 생성하여 사용자에게 제공할 수 있다.
나아가서 상황 정보 제공부(350)는 현재 상황을 시각적으로 표현하는 다차원 데이터 테이블과 함께 기준 상황을 시각적으로 표현하는 다차원 데이터 테이블을 제공할 수 있다. 여기서 기준 상태 정보에 대한 시각적 다차원 데이터 테이블은 침입, 화재 등 해당 이벤트 상황에 대응되는 전형적인 시각적 다차원 데이터 테이블이 될 수 있으며, 상황 정보 제공부(350)는 사전에 각각의 기준 상황에 대응되는 다차원 데이터테이블을 보유하고 있을 수 있다. 이를 통해 사용자 또는 관리자는 현재 상황에 대한 다차원 데이터 테이블과 기준 상황에 대한 다차원 데이터 테이블을 시각적으로 대비하여 즉각적으로 대상 공간에 대한 현재 상황을 인식할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 다양한 상황별 분석 데이터를 정리 보관하는 데이터베이스를 구축하고 이를 기반으로 정확하고 즉각적으로 공간 상황을 판단할 수 있는 공간 감시 시스템을 제시한다.
또한 본 발명에서는 음향 신호를 이용하는 공간 감시 방법을 제시하는데, 이하에서는 앞서 설명한 본 발명에 따른 공간 감시 시스템의 실시예를 함께 참조하여 본 발명에 따른 공간 감시 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 먼저 공간 감시 시스템의 데이터베이스 구축 과정을 실시예를 통해 살펴보고, 구축된 데이터베이스를 이용한 공간 상황 감시 과정을 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
정보 생성 수단(100)은 대상 공간에 대한 공간의 주파수 응답을 측정(S110)하고 이를 기초로 측정치 정보를 생성(S120)할 수 있다.
일례로서, 정보 생성 수단(100)은 대상 공간으로 음향 신호를 방출하고 대상 공간 상의 음향 신호를 수신할 수 있다. 여기서 음향 신호는 앞서 설명한 바와 같이 복수의 주파수 성분으로 이루어진 합성음의 음향 신호, 또는 시간에 따라 주파수가 변하는 단일음의 음향 신호, 또는 합성음과 단일음이 교번하는 음향 신호 등 다양한 음향 신호일 수도 있다.
정보 생성 수단(100)은 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 수신한 음향 신호를 기초로 주파수별 음압 또는 위상을 측정할 수 있다.
일례로서, 복수의 주파수 성분으로 이루어진 합성음의 음향 신호를 이용할 경우, 푸리에 변환(Fourier Transform) 알고리즘 또는 고속 푸리에 변환 알고리즘(Fast Fourier Transform)을 통해 수신된 음향 신호를 주파수 도메인으로 변환하여 주파수별 음압을 측정할 수 있다.
다른 일례로서, 시간에 따라 주파수가 변하는 단일음의 음향 신호를 이용할 경우, 특정 시점에서는 특정 단일 주파수의 음향이 방출되므로, 정보 생성 수단(100)은 특정 시점에 측정된 음압값 또는 위상값을 곧바로 방출 주파수에 따른 음압값 또는 위상값으로 변환함으로써, 공간의 주파수 응답을 측정할 수도 있다. 즉 이 경우에는 주파수에 따른 음압값이 거의 실시간으로 측정되므로, 별도로 푸리에 변환이 필요하지 않을 수 있다.
정보 생성 수단(100)은 측정된 공간의 주파수 응답 정보에 특정 시점 정보 또는 특정 시간 구간 정보를 대응시켜 측정치 정보를 생성할 수 있다.
정보 생성 수단(100)은 측정치 정보를 데이터베이스 구축 수단(200)으로 전달하며, 데이터베이스 구축 수단(200)은 시간 순서로 측정치 정보를 정리하여 보관(S140)할 수 있다.
바람직하게는 정보 생성 수단(100)은 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가(S130)할 수 있다. 일례로서 정보 생성 수단(100)은 측정치 정보에 대하여 소음, 측정의 안정성, 스펙트럼의 변동성, 주파수 분해능의 적정성 등 다양한 신뢰성 평가 요소 중 하나 이상을 평가할 수 있다. 그리고 정보 생성 수단(100)은 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 추가적으로 생성할 수 있다.
데이터베이스 구축 수단(200)은 측정치 정보에 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시키고 이를 시간 순서로 정리하여 보관(S140)할 수 있다.
일례로서, 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가가 이루어진 경우, 정보 생성 수단(100)은 측정치 신뢰성 평가 정보가 기준치 이상인 측정치 정보만을 데이터베이스 구축 수단(200)으로 제공할 수 있다. 또는 정보 생성 수단(100)이 측정치 정보와 함께 측정치 신뢰성 평가 정보를 데이터베이스 구축 수단(200)으로 전달하고 데이터베이스 구축 수단(200)이 측정치 신뢰성 평가 정보가 기준치 이상인 측정치 정보만을 선별하여 보관할 수도 있다.
또 다른 일례로서, 측정치 신뢰성 평가 정보가 기준치 이상인지와는 무관하게 데이터베이스 구축 수단(200)은 측정치 정보에 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시키고 이를 시간 순서로 정리하여 보관할 수도 있다.
정보 생성 수단(100)과 데이터베이스 구축 수단(200)은 상기의 과정을 주기적으로 또는 제어 신호에 따라 반복적으로 수행하여 데이터베이스를 구축(S150)할 수 있다.
나아가서 데이터베이스 구축 수단(200)은 보관된 데이터를 유지 관리(S160)할 수 있다. 일례로서 데이터베이스 구축 수단(200)은 보관된 측정치 정보의 개수가 일정 수준을 초과하거나 일정 보유 시간을 초과한 경우, 오래된 측정치 정보를 제거하여 정리할 수 있다.
이와 관련하여 도 6은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에서 데이터베이스를 유지 관리하는 일실시예를 도시한다.
상기 도 6을 참조하면, 데이터베이스 구축 수단(200)에는 측정치 정보 데이터(400)로서 0초부터 60초까지 3초 간격의 순차적인 측정치 정보(420a, 420b, 420n)를 보관할 수 있다. 시간이 경과하여 현재 시점에 대한 새로운 측정치 정보(410)가 전달되면, 데이터베이스 구축 수단(200)은 현재 시점을 기준으로 60초 이상 경과된 과거 시점의 측정치 정보(430)를 삭제하고 현재 시점의 새로운 측정치 정보(410)를 시간 순서로 정리하여 보관할 수 있다.
이는 하나의 실시예로서, 데이터베이스 구축 수단(200)에 보관되는 측정치 정보는 설정된 보유 시간 또는 설정된 보유 개수에 따라 계속적으로 삭제와 갱신이 이루어질 수 있다. 여기서 설정되는 보유 시간과 보유 개수는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
다음으로 본 발명에서 다양한 신뢰성 평가 요소를 기초로 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하는 과정을 살펴본다.
도 7은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하는 일실시예의 흐름도를 도시한다.
정보 생성 수단(100)은 측정치 정보가 생성(S210)되면 측정치 정보에 대한 신뢰성을 다양한 평가 요소를 통해 평가할 수 있다.
일례로서, 측정치 정보에 대한 소음을 평가(S220)할 수 있다. 또한 측정의 안정성을 평가(S230)할 수 있다. 또한 측정치 정보의 스펙트럼 변동성을 평가(S240)할 수 있다. 또한 측정치 정보의 주파수 분해능 적합성을 평가(S250)할 수 있다. 이러한 신뢰성 평가 요소들은 하나의 일례로서, 측정치 정보에 대한 신뢰성을 확인할 수 있는 다양한 평가 요소가 고려될 수 있다.
정보 생성 수단(100)은 소음 평가, 측정의 안정성 평가, 스펙트럼 변동성 평가, 주파수 분해능 적합성 평가 등 다양한 신뢰성 평가 요소 중 어느 하나 이상의 평가 요소를 선택적으로 평가하거나 복수의 평가 요소를 동시에 평가할 수 있다.
그리고 정보 생성 수단(100)은 신뢰성 평가 요소에 따른 평가 결과를 반영하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성(S260)할 수 있다. 정보 생성 수단(100)은 복수의 신뢰성 평가 요소에 따른 평가 결과를 개별적으로 포함하는 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또는 복수의 신뢰성 평가 요소에 따른 복수의 평가 결과를 종합한 하나의 종합 평가 결과를 측정치 신뢰성 평가 정보로 생성할 수도 있다.
일례로서, 정보 생성 수단(100)은 신뢰성 평가 요소에 따른 평가 결과를 수치 또는 레벨로 산출한 경우, 신뢰성 평가 요소별 결과 중 가장 최저치 또는 가장 낮은 레벨의 평가 결과를 선택하거나 신뢰성 평가 요소별 결과치들의 곱셈치로 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하기 위한 각각의 신뢰성 평가 요소에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.
측정치 정보에 대한 소음 평가와 관련하여, 도 8은 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가의 하나인 '소음' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
대상 공간에서 일시적 또는 지속적으로 발생되는 소음이 음향 신호에 섞여서 수신되는 경우, 소음으로 인해 해당 공간 상황 파악에 오류가 발생된다. 가령, 실제 발생되지 않은 특정 상황이 해당 공간에서 발생된 것으로 잘못 판단하는 오류가 유발되거나 또는 긴급한 상황이 발생된 상태에서도 소음으로 인해 이를 인식하지 못하는 오류가 유발될 수 있다.
이러한 소음 유입으로 인해 공간 감시 시스템의 감지 신뢰성은 크게 저하될 수 있다. 특히, 인접 공간 상에 복수의 주파수 응답 측정부(110)가 배치된 경우에 다른 주파수 응답 측정부에서 방출되는 음향 신호는 특정 주파수 응답 측정부에게 소음으로 작용할 수 있다. 이와 같이 감시 대상 공간을 더욱 촘촘히 감시하기 위해 복수의 주파수 응답 측정부를 배치하는 것이 오히려 공간 감시 시스템의 감시 성능을 저하시키는 원인이 될 수 있다.
본 발명에서 정보 생성 수단(100)의 신뢰성 정보 생성부(170)는 측정치 정보에 대한 소음을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
신뢰성 정보 생성부(170)는 주파수 응답 측정부(110)가 생성한 측정치 정보를 전달(S321)받아 측정치 정보에 대한 포락선 분석, 주파수 성분 분석, 휴지 시간 구간 분석 등의 다양한 방식을 적용하여 측정치 정보에 대한 소음을 평가할 수 있다.
소음 평가에 대한 하나의 방식으로서, 측정치 정보에 대한 포락선 분석(envelope analysis)(S322)을 통해 소음을 평가할 수 있다. 가령, 측정치 정보에 대한 포락선을 검출하고 검출된 포락선의 형태와 크기를 기준치의 포락선과 대비하여 소음을 평가할 수 있다.
소음 평가에 대한 다른 하나의 방식으로서, 측정치 정보에 대한 주파수 성분 분석(S323)을 통해 소음을 평가할 수 있다. 가령, 대상 공간으로 방출한 음향 신호의 주파수 성분 이외의 주파수 성분이 측정치 정보 상에 일정 수준 이상의 음압으로 나타나는 경우, 이는 소음이 존재하는 것으로 평가할 수 있다. 또는 측정치 정보의 주파수 응답이 통상적인 주파수 응답과 일정 기준 이상으로 다를 경우, 소음이 유입된 것으로 평가할 수 있다.
또는 측정치 정보를 주파수 필터로 필터링하여 대상 공간으로 방출한 음향 신호의 주파수 이외의 다른 주파수 성분에 대한 강도를 측정함으로써 소음을 평가할 수 있다. 가령, 외부 소음이 전혀 없는 상황에서는 주파수 응답 측정부(110)에서 방출되는 음향 신호 주파수 이외의 다른 주파수 영역에서는 음이 수신되지 않아야 되는데, 만약 방출되는 음향신호 주파수 이외의 다른 주파수 영역에서 일정 수준 이상의 음압이 측정되는 경우, 소음이 유입된 것으로 평가할 수 있다.
이와 같은 방법은 방출되는 음향 신호의 주파수와는 다른 주파수 성분의 소음이 측정되는 경우에는, 방출되는 음향 신호의 주파수와 같은 주파수 성분의 소음도 포함되어 있거나, 설령 그렇지 않다고 하더라도, 공간의 상황 파악 과정에서 오류를 초래할 개연성이 높다는 합리적인 가정에서 출발한다.
소음 평가에 대한 또 다른 방식으로서, 활성화 시간 구간과 휴지 시간 구간으로 구분하여 활성화 시간 구간에서만 대상 공간으로 음향을 방출하는 경우, 특정 활성화 시간 구간의 이전과 이후의 휴지 시간 구간에 대한 소음을 분석(S324)하여 이를 기초로 특정 활성화 시간 구간에 대한 소음을 평가할 수 있다. 예를 들어 특정 활성화 시간 구간의 이전 휴지 시간 구간 또는 이후 휴지 시간 구간에서 소음이 있는 것으로 평가되는 경우, 특정 활성화 시간 구간의 측정치 정보에 소음이 함유되었을 가능성이 높다고 판단할 수 있다.
나아가서 상기에서 설명한 다양한 소음 평가 방식을 선택적 또는 중첩적으로 적용하여 측정치 정보에 대한 소음을 평가(S325)할 수 있다. 상기의 과정을 통해 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 요소 중 하나로서 소음을 평가할 수 있다.
그리고 소음 평가 결과를 기초로 해당 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 가령, 측정치 정보에 소음 유입 여부를 구분하는 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또는 소음 유입 정도를 수치로 환산하거나 레벨로 구분하여 해당 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서, 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 방법의 하나인 '측정의 안정성' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
동일 대상 공간에서 상황 변경이 없을 경우, 반복 측정된 공간의 주파수 응답 상호간에도 큰 차이가 없어야만 공간 감시 시스템의 안정성이 확보되었다고 말할 수 있다. 만약 동일 대상 공간에서 상황 변동이 없음에도 불구하고 각기 다르게 공간의 주파수 응답이 측정된다면 공간 감시 시스템에 대한 신뢰성은 저하될 수 있다. 그런데 공간 감시 시스템의 신뢰성(측정의 안정성)은, 예컨대 방출되는 음향신호의 주파수 등에 따라서 변동될 수 있다.
측정의 안정성을 판단하기 위해 정보 생성 수단(100)의 주파수 응답 측정부(110)는 반복적으로 대상 공간으로 음향 신호를 방출(S331)하고 대상 공간의 음향 신호를 수신(S332)한다. 그리고 수신된 음향 신호를 이용하여 공간의 주파수 응답을 반복적으로 측정(S333)할 수 있다.
정보 생성 수단(100)의 주파수 응답 측정부(110)는 설정된 횟수 동안 측정치 정보를 획득(S334)할 수 있다. 그리고 정보 생성 수단(100)의 신뢰성 정보 생성부(170)는 각각의 측정치 정보에 대하여 상관 관계 또는 유사성을 분석(S335)하고 이를 기초로 방출한 음향 신호에 대한 측정의 안정성을 평가(S336)할 수 있다.
상기 도 10은 음압 스펙트럼으로 공간의 주파수 응답을 나타낸 것이다. 대상 공간으로 동일한 음향 신호의 방출과 수신을 반복적으로 수행하여 상기 도 10의 (a)와 같은 제1 음압 스펙트럼(511)과 상기 도 10의 (b)와 같은 제2 음압 스펙트럼(512)이 획득된 경우를 가정한다.
제1 음압 스펙트럼(511)과 제2 음압 스펙트럼(512)에 대한 상관 관계를 분석하여 유사 정도를 파악하면 기준치 이상으로 유사하다고 평가될 수 있으므로 결국 측정의 안정성이 충족되었다고 판단할 수 있다. 방출한 음향 신호에 대하여 반복적으로 측정의 안정성 평가를 통해 일정 수준으로 측정의 안정성이 충족되는 경우, 방출한 음향 신호는 대상 공간의 감시에 적합한 음향 신호로 간주될 수 있다.
이와 다른 경우로서 대상 공간으로 동일한 음향 신호의 방출과 수신을 반복적으로 수행하여 상기 도 10의 (a)와 같은 제1 음압 스펙트럼(511)과 상기 도 10의 (c)와 같은 제3 음압 스펙트럼(513)이 획득된 경우를 가정한다.
제1 음압 스펙트럼(511)과 제3 음압 스펙트럼(513)에 대한 상관 관계를 분석하여 유사 정도를 파악하면 기준치 이하로서 유사하지 않다고 평가될 수 있으므로, 이 경우 측정의 안정성이 충족되지 못하였다고 판단할 수 있다. 이러한 경우 방출한 음향 신호는 대상 공간의 감시에 적합하지 않은 음향 신호로 간주될 수 있다. 즉, 이러한 음향 신호를 방출하여 측정한 공간의 주파수 응답은 대상 공간에 대한 상황 판단에 적합하지 않을 수 있다.
상기의 과정을 통해 측정치 신뢰성 평가 요소 중 하나로서 측정의 안정성을 평가할 수 있다. 그리고 측정의 안정성 평가 결과를 기초로, 가령, 측정치 정보에 대한 측정의 안정성 적합 여부를 구분하는 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또는 측정의 안정성 정도를 수치로 환산하거나 레벨로 구분하여 해당 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 방법의 하나인 '스펙트럼의 변동성' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
공간의 주파수 응답으로서 음압 스펙트럼을 예로 들자면, 특정 음향 신호를 대상 공간으로 방출하여 측정한 스펙트럼의 음압이 기준 범위 이상의 폭을 갖는 경우, 스펙트럼이 적절한 변동성을 가진 것으로 판단될 수 있다. 하지만 이와 반대로 측정된 스펙트럼의 음압이 기준 범위 미만의 폭을 갖는 경우, 스펙트럼이 적절한 변동성을 가지지 못한 것이므로, 이러한 음향 신호를 이용하여 대상 공간에 대한 상황을 파악하는 것은 적합하지 않다고 판단할 수 있다.
반복하여 측정한 음압 스펙트럼들 사이에서 주파수 쉬프트를 측정함으로써 공간의 온도 변화를 파악할 수 있는데, 주파수 쉬프트의 측정 정밀도는 주파수에 따라 변화하는 음압값의 최대치와 최소치의 차이가 클수록 향상될 수 있다. 만약 음압값의 최대치와 최소치 간의 차이가 너무 작아 음압 스펙트럼이 평탄한 곡선으로 나타나는 경우, 주파수 쉬프트를 정밀하게 측정하는 것이 어렵다. 그러므로 음압 스펙트럼에서 음압값의 최대치와 최소치가 일정 수준 이상으로 차이가 나타나는 음향 신호가 선택될 필요가 있다.
스펙트럼의 변동성을 판단하기 위한 일례로서, 측정된 음압 스펙트럼에서 음압값의 최대치와 최소치를 파악(S341)한다. 그리고 최대치와 최소치 간의 차이를 산출(S342)하여 이를 기준 범위와의 대비(S343)를 통해 음향 신호에 대한 스펙트럼의 변동성을 평가(S344)할 수 있다.
스펙트럼의 변동성 평가에 대한 일례로서, 도 12를 참고하여 설명하는데, 상기 도 12는 음압 스펙트럼으로 공간의 주파수 응답을 나타낸 것이다.
대상 공간으로 특정 음향 신호를 방출하고 수신하여 상기 도 12의 (a)와 같은 제4 음압 스펙트럼(521)이 획득된 경우를 가정한다. 제4 음압 스펙트럼(521)에서 음압값의 최대치 MAX와 최소치 MIN의 차이값은 H1으로 나타나는데, 차이값 H1이 설정된 기준 범위를 만족하는 경우 스펙트럼의 변동성이 충족될 수 있다. 이 경우, 사용된 특정 방출 음향 신호를 이용하여 측정한 공간의 주파수 응답은, 공간의 온도 변화를 감지할 때, 스펙트럼 변동성과 관련하여 신뢰성이 확보될 수 있다.
이와 다른 경우로서 대상 공간으로 특정 음향 신호를 방출하고 수신하여 상기 도 12의 (b)와 같은 제5 음압 스펙트럼(522)이 획득된 경우를 가정한다.
제5 음압 스펙트럼(522)에서 음압값의 최대치 MAX와 최소치 MIN의 차이값은 H2로 나타나는데, 차이값 H2가 설정된 기준 범위를 만족하지 못하는 경우 스펙트럼의 변동성이 충족될 수 없다. 이 경우 사용된 특정 방출 음향 신호를 시용하여 공간의 주파수 응답을 측정하는 것은 대상 공간의 온도 변화 감지에 적합하지 않을 수 있다.
상기에서는 스펙트럼의 변동성을 판단하는 기준으로 스펙트럼 음압값의 최대치와 최소치의 차이값을 이용하였는데, 그 외에도 음압값의 분산, 표준편차, 평균편차(mean deviation), 사분편차(quartile deviation)와 같은 산포도(degree of scattering) 등이 스펙트럼의 변동성을 판단하는 기준이 될 수도 있다.
상기의 과정을 통해 측정치 신뢰성 평가 요소 중 하나로서 스펙트럼의 변동성을 평가할 수 있다. 그리고 스펙트럼의 변동성 평가 결과를 기초로, 가령, 측정치 정보에 대한 스펙트럼 변동성 적합 여부를 구분하는 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또는 스펙트럼 변동성 정도를 수치로 환산하거나 레벨로 구분하여 해당 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 데이터베이스 구축 과정에서 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가 방법의 하나인 '주파수 분해능의 적정성' 평가에 대한 일실시예를 도시한다.
앞서 설명한 스펙트럼의 변동성을 충족하더라도 주파수 분해능의 적정성이 충족되지 못할 경우 공간의 주파수 응답 측정에 오류가 포함될 수 있다.
주파수 분해능이란 구별이 가능한 가장 인접한 주파수 상호간의 간격을 말한다. 만일 N 개의 주파수 성분을 포함하는 합성음의 음향 신호를 방출하여 공간의 주파수 응답을 측정할 경우, 측정된 음압 스펙트럼은 N개 주파수의 음압을 나타내는 N 개의 점들로 표현될 수 있는데, 이 경우 각 점 사이의 주파수 간격이 곧 분해능이 될 수 있다.
만약 방출 음향이, 단일 주파수가 시간에 따라서 직선적으로 변하는 싸인 스윕(sine sweep) 형태라면, 측정되는 음압 스펙트럼이 정수개의 점으로 표시되는 것이 아니라, 곡선으로 표시될 수 있다. 그런데 설령 스펙트럼이 곡선으로 표현된다고 하더라도, 실제로는 특정 주파수와 가장 인접한 주파수를 구별할 수 있는 능력으로서의 분해능은 존재한다. 이 경우 분해능은 공간 감시 시스템을 구성하는 부품들의 성능이나, 공간 감시 시스템의 동작 조건 또는 데이터 처리 조건, 샘플링 레이트(sampling rate) 등에 따라서 결정된다.
만약 스펙트럼의 주파수 대역(윈도우) 내에 너무 많은 수의 피크가 존재하는 경우, 충분한 분해능이 확보되지 않으면, 그 스펙트럼을 정확히 표현할 수 없다. 이러한 경우 주파수 분해능이 적절해지도록 음향 신호를 변경하여야 공간의 주파수 응답을 정확하게 측정할 수 있다.
일례로서, 도 14의 (a)와 (b)를 비교하여 설명하면, 두 경우는 모두 음압의 최대 최소값 차이, 즉 스펙트럼의 변동성은 같지만, 상기 도 14의 (a)에서 스펙트럼(531)은 상대적으로 평탄하여 윈도우 내에 피크의 개수가 적고, 반면에 상기 도 14의 (b)에서 스펙트럼(532)은 굴곡이 심하여 윈도우 내에 피크의 개수가 많다. 그러므로 상기 도 14의 (a)와 같은 스펙트럼(531)의 경우, 일례로서 20개의 주파수를 사용해서 20개의 점으로 표현할 수 있다. 그러나 상기 도 14의 (b)와 같은 스펙트럼(532)을 제대로 표현할 수 있으려면, 일례로서 200개의 주파수를 사용해서 200개의 점으로 표현해야 하고, 따라서 주파수 간격 또는 주파수 분해능이 그만큼 좁아야만 한다.
만일 주파수 분해능이 적정하지 않은 것으로 평가되었다면, 중심 주파수를 바꾸어서 다른 대역의 주파수에서 주파수 분해능의 적정성을 다시 평가하거나, 또는 중심 주파수는 그대로 둔 채 분해능(예컨대 주파수 간격) 자체를 조절할 수 있다.
일례로서 주파수 분해능의 적정성에 대한 평가는 스펙트럼의 기울기를 기초로 판단할 수 있다. 예를 들어서 하나의 음압 스펙트럼을 주파수 간격 d를 갖는 N 개의 주파수(가로축 좌표값)에 대한 음압값(세로축 좌표값)으로 표현한다고 가정한다. 만약 상기 도 14의 (a)와 같이 스펙트럼의 기울기 절대값 평균이 작은 경우, 주파수 간격 d가 크더라도 스펙트럼의 모양이 적절히 표현될 수 있다. 반면에 스펙트럼의 기울기 절대값 평균이 큰 상기 도 14의 (b)와 같은 경우는 주파수 간격 d가 충분히 좁아져야만 그 스펙트럼을 온전하게 표현할 수 있게 된다.
스펙트럼이 N 개의 주파수에 대한 음압값으로 표현될 경우, 인접 주파수 사이의 음압값의 차이의 절대값 p는 N-1 개가 존재하게 되는데, N-1 개의 p를 모두 더한 값을 윈도우 폭 d*(N-1)로 나누면, 이것이 스펙트럼 파형의 기울기 절대값의 평균이 될 수 있다. 한편, 스펙트럼이 곡선으로 표현되는 경우라면, 스펙트럼에 존재하는 다수의 피크들에 대해서 극대값과 극소값의 차이의 절대값을 모두 더한 수치를 윈도우 폭으로 나누면 이것이 스펙트럼의 기울기의 절대값의 평균이 된다.
상기 도 13을 참조하면, 주파수 분해능의 적정성 평가를 위해 음압 스펙트럼의 주파수 대역을 파악(S351)하고 스펙트럼 파형의 기울기를 파악(S352)하여 기울기 절대값의 평균치를 산출(S353)한다. 그리고 산출된 평균치를 기준 범위와 대비(S354)하여 주파수 분해능의 적정성을 평가(S355)할 수 있다.
상기의 과정을 통해 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가 요소 중 하나인 주파수 분해능의 적정성을 평가할 수 있다. 그리고 주파수 분해능의 적정성 평가 결과를 기초로, 가령, 측정치 정보에 대한 주파수 분해능의 적정성 여부를 구분하는 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또는 분해능 적정성 정도를 수치로 환산하거나 레벨로 구분하여 해당 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다.
정보 생성 수단(100)의 신뢰성 정보 생성부(170)는 복수의 신뢰성 평가 요소에 따른 평가 결과를 개별적으로 포함하는 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성할 수 있다. 또는 복수의 신뢰성 평가 요소에 따른 복수의 평가 결과를 종합한 하나의 종합 평가 결과를 측정치 신뢰성 평가 정보로 생성할 수도 있다.
본 발명에서 데이터베이스 구축 수단(200)은 상기에서 설명한 측정치 신뢰성 평가 정보를 측정치 정보에 매칭시켜 보관함으로써 공간의 상황 파악 오류를 최소화하면서 동시에 저장되는 데이터의 양을 줄일 수 있다.
수신된 음향 신호 자체는 가장 많은 정보를 담고 있지만, 그만큼 용량이 크다. 예컨대 한번의 주파수 응답을 측정하기 위해 3초간 음향을 수신해야 하고, 이때 마이크로폰에서 출력되는 전압을 2바이트의 정밀도로 초당 20만번 측정한다면, 결국 한 번의 주파수 응답 측정을 위해 1.2메가바이트의 데이터를 저장해야 한다.
그런데 만일 수신된 음향 신호 자체는 영구 저장하지 않고 오직 측정된 주파수 응답 데이터만 저장한다면, 그리고 하나의 주파수 응답 스펙트럼이 2바이트의 정밀도를 갖는 100개의 점으로 이루어진다면, 하나의 주파수 응답 측정치는 200바이트의 용량을 갖게 된다.
그런데 이 경우 저장되는 데이터의 양은 6000배 줄어들겠지만, 대신 수신된 음향 신호 자체에 포함되어 있는 중요한 정보를 잃어버릴 수 있다. 가장 대표적인 것이 소음 정보이다.
본 발명에서는 예컨대 1.2메가 바이트 분량의 수신 음향신호를 저장하는 대신에 200바이트의 주파수 응답 데이터를 저장하고, 여기에 추가하여, 소음을 비롯한 신뢰성 정보를, 예컨대 2바이트 용량으로 저장한다. 따라서 저장해야 할 데이터의 양은 대폭 줄이면서도, 잃어버리면 안되는 측정치 신뢰성 정보와 같은 중요한 정보를 별도로 저장함으로써, 최종적으로 감시 대상 공간의 상황을 파악함에 있어서 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.
나아가서 본 발명에서는 일정 시간 동안의 측정치 정보를 보관하면서 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비하여 비교치 정보를 생성하고 이를 시간 순서로 정리하여 보관함으로써 보관 데이터량을 더욱 줄일 수 있다. 예컨대, 두 개의 주파수 응답 측정치 정보를 보관함에 있어서는 400바이트의 용량이 필요하지만, 본 발명에서는 두 개의 주파수 응답 측정치를 비교하여 비교치 정보를 보관함으로써 8바이트의 용량이면 충분할 수 있다.
이와 관련하여 도 15는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에 대한 다른 실시예의 흐름도를 도시한다.
정보 생성 수단(100)은 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보가 획득(S410)되면, 보관된 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보를 측정치 정보 저장부(270)에서 추출(S420)한다. 그리고 정보 생성 수단(100)의 비교치 정보 생성부(150)는 특정 시점의 측정치 정보와 다른 시점의 측정치 정보 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비(S430)하여 비교치 정보를 생성(S440)할 수 있다.
여기서 정보 생성 수단(100)의 비교치 정보 생성부(150)는 주파수가 동일한 측정치 정보 간을 비교하여 비교치 정보를 생성할 수 있다. 일례로서, 비교치 정보는 특정 시점의 측정치 정보와 다른 시점의 측정치 정보 간의 차이값을 기초로 생성될 수 있다. 다른 일례로서, 비교치 정보는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시간 구간의 측정치 정보 간의 상관 관계 분석, 주파수 쉬프트 등을 기초로 생성될 수도 있다.
비교치 정보 생성부(150)는 특정 시점의 측정치 정보를 측정치 정보 저장부(270)에 저장된 다른 시점의 주파수가 동일한 모든 측정치 정보 또는 선택된 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 생성할 수 있다. 또는 비교치 정보 생성부(150)는 특정 시간 구간의 측정치 정보를 측정치 정보 저장부(270)에 저장된 다른 시간 구간의 모든 측정치 정보 또는 선택된 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 생성할 수 있다.
데이터베이스 구축 수단(200)의 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보를 해당 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 해당 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간에 매칭시켜 데이터베이스(260)에 보관할 수 있다.
일례로서, 데이터베이스 구축 수단(200)의 비교치 정보 처리부(230)는 비교치 정보에 대한 시간 순서의 다차원 데이터 테이블을 생성(S450)할 수 있다. 일례로서, 데이터베이스 구축 수단(200)은 비교치 정보의 데이터 값으로 수치적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있고, 또는 비교치 정보의 데이터 값을 명암, 색, 크기, 높이 등의 다양한 요소로 표현하여 시각적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
그리고 생성된 다차원 데이터 테이블을 비교치 정보 저장부(290)에 보관할 수 있다.
비교치 정보 처리부(230)는 새로운 비교치 정보가 획득되면 계속적으로 데이터베이스(260)를 갱신하여 비교치 정보에 대한 데이터베이스를 구축(S460)할 수 있다. 가령, 시간 경과에 따라 새로운 비교치 정보가 획득되면 비교치 정보 처리부(230)는 다차원 데이터 테이블을 계속적으로 갱신하여 비교치 정보에 대한 데이터베이스를 구축(S460)할 수 있다.
본 실시예에서는 측정치 정보의 생성 후 바로 측정치 정보 간을 대비하여 비교치 정보를 생성하는 것으로 설명하였으나, 측정치 정보의 생성과 비교치 정보의 생성은 독립적으로 수행될 수 있다. 가령, 시간 경과에 따라 지속적으로 측정치 정보를 추가하여 데이터베이스를 구축하면서, 측정치 정보 생성 과정과는 별도로 독립되어 주기적 또는 제어 신호에 따라 데이터베이스에 보관된 측정치 정보를 추출하여 비교치 정보를 생성할 수 있다.
나아가서 비교치 정보의 생성시 곧바로 이를 반영하여 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있고, 또는 비교치 정보에 대한 데이터베이스를 구축한 후 주기적으로 또는 선택적으로 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
여기서 데이터베이스 구축 수단(200)은 비교치 정보의 데이터 값으로 수치적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있고, 또는 비교치 정보의 데이터 값을 명암, 색, 크기, 높이 등의 다양한 요소로 표현하여 시각적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다. 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블과 관련하여, 도 16 내지 도 21은 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정을 통해 생성된 다양한 상황별 다차원 데이터 테이블을 시각적으로 표현한 것이다.
특허출원 여건 상 첨부된 도면의 다차원 데이터 테이블이 흑백으로 표현되었으나, 본 발명자는 다차원 데이터 테이블을 실제적으로는 칼라로 구현하였으며, 이에 따라 하기에서는 칼라로 구현된 다차원 데이터 테이블을 전제로 설명하도록 한다.
상기 도 16 내지 상기 도 21에서 Y축의 a값은, 특정 시점 또는 특정 시간 구간과 현재 시점과의 시간 차이를 초 단위로 나타낸 것이다. 한편 X축의 b값은 a값에 대한 상대치로서, a로 표시되는 특정 시점 또는 특정 시간 구간과, 이에 대비되는 다른 시점 또는 다른 시간구간과의 시간적 차이를 초 단위로 나타낸 것이다. 다시 말하면, 도 16 내지 21은 현재 시점으로부터 a 초 전에 측정된 측정치 정보와 현재 시점으로부터 (a+b)초 전에 측정된 측정치 정보를 대비하여 비교치 정보를 생성한 다음에, 그 값을 Y축 값이 a이고 X축 값이 b인 좌표에서, 색깔 또는 막대 높이로 나타낸 것이다.
색 요소를 이용하여 비교치 정보를 표현하는 경우, 비교치 정보의 최대치와 최소치의 크기 및 간격을 고려하여 RGB 색상을 다단계로 적용할 수 있다. 가령, 상기 도 16 내지 도 21의 (a)에서는 짙은 적색 계열의 색으로 갈수록 비교치 정보의 수치가 커지는 경우이고, 짙은 녹색 계열의 색으로 갈수록 비교치 정보의 수치가 낮아지는 경우이다. 즉 색이 붉을수록 두 개의 측정치 정보가 차이가 많이 나는 것이고, 짙은 녹색일수록 두 측정치 정보의 차이가 적은 것이다.
다른 일례로서, 막대의 높이를 이용하여 비교치 정보를 표현하는 경우, 비교치 정보의 최대치와 최소치의 크기 및 간격을 고려하여 막대의 높이를 설정할 수 있다. 상기 도 16 내지 도 21의 (b)에서는 막대의 높이가 높을수록 비교치 정보의 수치가 커지는 경우, 즉, 대비되는 두 측정치 정보가 차이가 많이 나는 경우이다.
여기서 비교치 정보는 측정치 간 차이 이외에도 주파수 쉬프트량 등이 적용될 수도 있다.
나아가서 상기 도 16 내지 도 21에서는 비교치 정보를 색 또는 양수 크기의 막대 높이로 표현하였으나, 이외에도 명암, 양수와 음수의 막대 높이 등 다양한 요소로 표현할 수도 있다. 또한 상기 도 16 내지 상기 도 21에서 (b)는 각각의 비교치 정보가 개별적인 높이를 갖는 막대 형태를 적용하였으나, 각 비교치 정보의 높이를 연결하는 입체적 곡면으로 표현할 수도 있다.
이하에서 상기 도 16 내지 상기 도 21에 도시된 각각의 다차원 데이터 테이블에 대한 데이터 분석 사례를 살펴본다.
상기 도 16에 도시된 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(610a, 610b)은, 대상 공간이 안정적인 상태가 지속되어 측정치 정보에 유의미한 변화가 발생되지 않는 경우의 것이다. 각 시점의 측정치 정보가 일정 수준 범위 내로 유사하기 때문에, 각 비교치 정보가 모두 일정 수준 이하의 작은 값을 갖는다.
상기 도 17에 도시된 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(620a, 620b)은, 현재 시점으로부터 75초 과거 시점, 즉 a값이 75초인 시점에서 일정한 변화가 발생된 후 더 이상의 변화 없이 그 상태가 지속되는 경우이다. 가령, 대상 공간 상에 창문이 열린 후 그 상태가 유지되는 경우, 대상 공간 상의 가구 배치가 변경된 후 그 상태가 유지되는 경우 등이다. 대상 공간의 상황 변화 후 그 상태가 지속되기 때문에, 평시 상태와 대비하여 현저한 색 변화 영역(621a) 또는 높이 변화 영역(621b)이 삼각형 형태를 갖게 된다.
상기 도 18에 도시된 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(630a, 630b)은, 75초 과거 시점에 일시적인 변화가 발생된 후 다시 원상태로 회복되어 지속되는 경우이다. 가령, 대상 공간으로 침입자가 들어온 후 곧바로 다시 밖으로 나간 경우, 창문이 열렸다가 곧바로 다시 닫힌 경우 등이다. 이와 같은 공간 상황 변화가 비교치 정보에 영향을 미친 결과, 현저한 색변화 영역(631a) 또는 높이 변화 영역(631b)이 해당 상황에 대응되는 특정 형태와 면적의 패턴을 갖는 데이터 테이블(630a, 630b)이 생성된다.
상기 도 19에 도시된 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(640a, 640b)은, 75초 과거 시점(a 값이 75)에 현저한 변화가 발생되어 현재까지 계속 변화가 지속되는 경우이다. 가령, 대상 공간으로 침입자가 들어온 후 현재까지 대상 공간 상에서 침입자가 움직이고 있는 경우이다. 이와 같은 공간 상황 변화가 비교치 정보에 영향을 미친 결과, 현저한 색변화 영역(641a) 또는 높이 변화 영역(641b)이 해당 상황에 대응되는 특정 형태와 면적의 패턴을 갖는 데이터 테이블(640a, 640b)이 생성된다.
상기 도 20에 도시된 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(650a, 650b)은, 57초 과거 시점부터 현재까지 점진적이고 방향성을 가진 변화가 이어진 경우이다. 가령, 대상 공간에 화재가 발생한 경우이다. 화재 초기에는 온도 변화가 미미하여 결과적으로 변화량이 작지만, 화재가 진행되면서 온도가 점차 상승하고 이에 따라서 비교치 역시 지속적으로 확대된 경우이다. 대상 공간의 온도가 점진적으로 상승함에 따라서 색 변화 영역(651a) 또는 높이 변화 영역(651b)이 점진적으로 강화되는 독특한 패턴을 갖는 데이터 테이블(650a, 650b)이 생성된다.
상기 도 21에 도시된 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(660a, 660b)은, 과거 시점으로부터 점진적으로 현저한 변화가 발생된 후, 63초 과거 시점에 그 변화 요인이 소멸되어 서서히 평시 상태로 복귀된 경우이다. 가령, 대상 공간 상에 오래 전에 화재가 발생되었다가, 현재로부터 63초 과거 시점에서 화재가 소멸된 경우이다. 대상 공간의 온도가 점진적으로 내려감에 따라서 색 변화 영역(661a) 또는 높이 변화 영역(661b)이 점진적으로 약화되는 독특한 패턴을 갖는 데이터 테이블(660a, 660b)이 생성된다.
이와 같이 본 발명에서는 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비한 비교치 정보를 해당 시점 또는 해당 시간 구간과 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블로 비교치 정보에 대한 데이터 베이스를 구축할 수 있다.
나아가 뒤에서 다시 살펴보는 바과 같이, 이러한 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블을 관리자 또는 사용자 등에게 시각 정보 형태로 제공함으로써 관리자 또는 사용자는 대상 공간에서 발생되는 상황을 즉각적으로 인식할 수 있게 된다. 즉, 숙련된 엔지니어가 아닌 평범한 관리자 또는 사용자는 복잡한 수치 또는 문자로 구성된 데이터를 해석하는데 어려움이 있다. 그러나 본 발명에서는 데이터를 색이나 높이 등과 같이 시각적으로 표현하여 사용자에게 제공할 수 있는데, 감시 대상 공간의 상황에 따라서 시각 정보가 독특한 패턴으로 표시되기 때문에, 숙련된 엔지니어가 아닌 평범한 관리자 또는 사용자도 대상 공간에서 발생된 상황을 쉽고, 빠르게 파악할 수 있다.
아울러 본 발명에 따르면, 관리자 또는 사용자에게 특정한 상황을 대변하는 전형적인 패턴의 참조 테이블을 제공할 수 있다. 관리자 또는 사용자는, 다차원 테이블의 시각적 패턴을 토대로 대상 공간의 현재 상황을 추론하게 되는데, 이때, 전형적인 상황을 나타내는 참조 테이블의 시각적 패턴과 현재의 시각적 패턴을 비교함으로써, 보다 쉽고 정확하게 현재 상황에 대한 추론을 할 수 있다. 예컨대 대상 공간의 상황을 나타내는 데이터 테이블의 시각적 패턴이 도 18과 유사한 형태로 나타난다면, 사용자는 대상 공간에 일시적으로 변화가 발생하였다가 곧바로 원상회복이 된 것으로 추론할 수 있다. 관리자는 특정 상황을 대변하는 참조 테이블의 전형적인 시각적 패턴을 사전에 학습할 수도 있고, 또는 관리 경험이 누적되면 각각의 독특한 시각적 3차원 패턴들이 가리키는 것이 무엇인지를 저절로 학습하게 된다.
또한 종래 기술에서는 현재 측정되는 정보를 특정한 기준치 정보와 비교하는 방식을 사용했기 때문에, 이를 위해서는 미리 적정한 기준치 정보를 설정해야 했다. 그런데 본 발명에서는 현재와 과거에 측정된 정보들 상호간을 비교하기 때문에 기준치 정보를 따로 설정할 필요가 없을 뿐만 아니라, 기준치 정보를 설정할 경우보다 더 정확하게 공간의 상황을 파악할 수 있다.
한편 측정치 정보는, 수신되는 음향 신호를 샘플링을 할 때마다 측정되는 정보를 보관하거나, 또는 특정 시간 구간별로 주파수 응답 곡선의 형식으로 그 정보를 보관하므로, 보관해야 하는 데이터량이 방대하다. 그러나 측정치 정보들을 상호 대비한 비교치 정보는 측정치 정보에 비해 그 데이터량이 현저히 줄어들게 된다. 따라서 본 발명에서는 비교치 정보를 보관함으로써 보관 데이터량을 획기적으로 줄여 결과적으로 장기간 보관을 가능하게 한다.
또한 본 발명에서는 비교치 정보의 다차원 데이터 테이블에서 각각의 비교치 정보에 대하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 부가시킴으로써 상황 판단에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다. 이와 관련하여 도 22는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정에 대한 또 다른 실시예의 흐름도를 도시한다.
정보 생성 수단(100)은 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 획득(S510)할 수 있다.
그리고 정보 생성 수단(100)은 보관된 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보를 추출하면서, 그 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 함께 추출(S520)할 수 있다.
정보 생성 수단(100)은 특정 시점의 측정치 정보와 다른 시점의 측정치 정보 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보와 다른 시간 구간의 측정치 정보를 대비하여 비교치 정보를 생성하면서 아울러 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보와 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 기초로 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가(S530)하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 생성(S540)할 수 있다.
일례로서, 특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보와 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 대비하여, 각 측정치 신뢰성 평가 정보 중 최저치 또는 각 측정치 신뢰성 평가 정보의 곱셈치 등을 당해 비교치 정보의 신뢰성 평가 정보로 결정할 수 있다.
그리고 데이터베이스 구축 수단(200)은 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블에 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 더 높은 차원의 다차원 데이터 테이블을 생성(S550)하고 이를 보관할 수 있다.
데이터베이스 구축 수단(200)은 시간 경과에 따라 새로운 비교치 정보가 획득되는 경우, 곧바로 이에 대한 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 다차원 데이터 테이블을 갱신할 수도 있고, 또는 비교치 정보와 비교치 신뢰성 평가 정보의 생성 과정을 반복적으로 수행하여 데이터베이스를 구축한 후 비교치 정보와 비교치 신뢰성 평가 정보를 추출하여 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
여기서 데이터베이스 구축 수단(200)은 비교치 정보와 비교치 신뢰성 평가 정보의 데이터 값으로 수치적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있고, 또는 비교치 정보와 비교치 신뢰성 평가 정보의 데이터 값을 명암, 색, 크기, 높이 등의 다양한 요소로 표현하여 시각적인 다차원 데이터 테이블을 생성할 수도 있다.
상기의 과정을 통해 데이터베이스 구축 수단(200)은 데이터 베이스를 구축(S560)할 수 있다.
도 23 및 도 24는 본 발명에 따른 공간 감시 방법의 데이터베이스 구축 과정을 통해 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영하여 생성한 다차원 데이터 테이블을 시각적으로 표현한 일례를 도시한다.
도 23은 앞서 설명한 도 16의 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블에 비교치 신뢰성 평가 정보를 반영한 경우이다. 즉, 각각의 비교치 정보마다 신뢰성 평가를 수행하고 비교치 신뢰성 평가 정보를 비교치 정보에 반영시켜 보다 고차원의 데이터 테이블을 생성한 것이다.
가령, a값이 48인 지점과 51인 지점의 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가가 현저히 낮은 경우, 이와 대비되는 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보에 대한 신뢰성 평가가 높을지라도, 두 측정치 정보를 비교한 비교치 정보에 대한 신뢰성 평가는 현저히 낮게 평가될 수 있다.
이러한 비교치 정보에 대한 비교치 신뢰성 평가 정보를 색, 명암 등의 다양한 요소로 반영함으로써 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블보다 더 높은 차원의 다차원 데이터 테이블을 시각적으로 표현할 수 있다.
상기 도 23의 경우, 데이터 테이블(710) 상에 신뢰성 평가가 현저히 낮은 비교치 정보 영역을 짙은 명암으로 표시하였기 때문에, 낮은 신뢰성을 갖는 비교치 영역(711)을 누구라도 쉽게 인지할 수 있다.
상황에 따라서는 앞서 설명한 측정치에 대한 신뢰성 평가 요소를 개별적으로 각각 반영함으로써, 반영되는 신뢰성 평가 요소의 개수만큼 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블의 차원이 더 높아질 수 있다.
상기 도 24는 앞서 설명한 상기 도 18의 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블에 비교치 신뢰성 평가 정보를 명암으로 표시하여 반영한 경우이다.
상기 도 18에서는 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블(630b) 상에 평시 상태와 대비하여 일정한 모양으로 현저한 높이 변화 영역(631b)의 변화 패턴이 존재하는데, 이러한 경우는 예컨대 침입자가 들어온 후 곧바로 다시 밖으로 나간 상황으로 판단할 수 있다고 설명하였다.
상기 도 24의 (a) 경우, 데이터 테이블(720) 상에 상기 도 18과 동일한 높이 변화를 갖는 변화 패턴 영역(721)이 존재한다. 그런데 데이터 테이블에 짙은 색으로 표시된 영역이 없으므로, 이 데이터 테이블은 상당히 신뢰할 수 있다고 판단할 수 있다. 그러므로 예컨대 침입자가 들어온 후 곧바로 다시 밖으로 나간 경우라고 상황 판단을 할 수 있다.
하지만, 상기 도 24의 (b) 경우, 데이터 테이블(730) 상에 상기 도 18과 동일한 높이 변화를 갖는 변환 패턴 영역(731)이 존재하지만, 변화 패턴 영역(731)의 비교치 신뢰성 평가 정보가 짙은 명암으로 나타나므로, 이 부분에 대한 비교치 정보의 신뢰도가 낮음을 알 수 있다. 즉, 이러한 경우에는 침입자가 들어온 후 곧바로 밖으로 나간 경우라고 섣불리 판단할 수 없게 된다.
반면에 도 23의 경우, 그래프의 높이 변화 자체만 보면 도 16과 동일하지만, 비교치 정보를 신뢰할 수 없는 짙은 색 구간이 존재한다. 그러므로 이와 같은 경우 감시 대상 공간 안에 아무런 변화가 없는 경우라고 섣불리 판단할 수 없게 된다. 다시 말해서, 마치 도 24(a)의 경우와 같이, 어쩌면 도 23의 경우에도 침입자가 들어온 후 곧바로 밖으로 나간 경우일 가능성을 배제할 수 없게 된다.
도 25는 본 발명에 따른 공간 상황 판단 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
공간 상황 판단 수단(300)은 다차원 데이터 테이블을 분석(S610)하여 감시 대상 공간에 침입, 화재 등 다양한 이벤트 상황 발생을 판단(S630)할 수 있다. 이러한 이벤트 상황이 발생한 경우, 관리자, 사용자, 경찰, 소방서, 보안 경비 회사 등에게 대상 공간의 위급 상황에 대한 상태 정보를 제공(S650)할 수 있다. 나아가서 공간 상황 판단 수단(300)은 사용자 또는 관리자 등에게 공간 상황에 대한 상태 정보를 제공(S650)하면서 다차원 데이터 테이블을 함께 제공할 수 있다.
일례로서, 데이터베이스 구축 수단(200)이 수치적인 다차원 데이터 테이블을 보관한 경우, 공간 상황 판단 수단(300)은 다차원 데이터 테이블의 데이터 수치를 분석하여 이벤트 상황 발생을 판단하고, 수치적인 다차원 데이터 테이블을 명암, 색, 크기 높이 등의 다양한 요소로 표현하여 시각적인 다차원 데이터 테이블로 변환한 후 시각적 다차원 데이터 테이블을 포함하는 상태 정보를 제공할 수 있다.
일례로서, 데이터 베이스 구축 수단(200)이 시각적인 다차원 데이터 테이블을 보관한 경우, 공간 상황 판단 수단(300)은 다차원 데이터 테이블의 모양 또는 색상 등의 변화 패턴을 분석하여 이벤트 상황 발생을 판단하고, 시각적 다차원 데이터 테이블을 포함하는 상태 정보를 제공할 수도 있다.
나아가서 공간 상황 판단 수단(300)은 현재 상황을 시각적으로 표현하는 다차원 데이터 테이블과 함께 각각의 상황에 대응되는 기준 상황을 시각적으로 표현한 다차원 데이터 테이블을 함께 제공할 수도 있다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에서는 비교치 정보에 대한 다차원 데이터 테이블을 생성하고, 이를 시각적 형태로 제공하기 때문에 숙련된 전문가가 아니더라도 쉽고 빠르게 대상 공간의 상황 판단이 이루어질 수 있다.
한편 비교치 정보는 측정치 정보보다 데이터 량이 적은 대신 상대적으로 더 적은 정보를 포함하고 있으므로, 비교치 정보만 사용하여 대상 공간의 상황을 판단할 경우 그 신뢰성이 보장되지 않는다. 그런데 본 발명에서는 비교치 정보와 함께 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 보관하기 때문에 보관 데이터량을 줄이면서도 상황 판단 결과에 대한 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 측정된 공간의 주파수 응답에 대한 측정치 정보를 생성하는 측정치 정보 생성 단계; 및
    상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보를 매칭시켜 데이터베이스에 보관하는 측정치 정보 보관 단계를 포함하며,
    시간 경과에 대응되어 상기 측정치 정보 생성 단계 및 상기 측정치 정보 보관 단계를 반복 수행하여 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성하는 측정치 신뢰성 평가 정보 생성 단계를 더 포함하고,
    상기 측정치 정보 보관 단계는,
    상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보 및 상기 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 보관하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 생성하는 비교치 정보 생성 단계; 및
    상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보를 매칭시켜 데이터베이스에 보관하는 비교치 정보 보관 단계를 더 포함하며,
    상기 비교치 정보 생성 단계 및 상기 비교치 정보 보관 단계를 반복 수행하여 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 특정 시점 또는 상기 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 생성하는 비교치 정보 생성 단계;
    상기 비교치 정보에 대응되는 각각의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 기초로 상기 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 생성하는 비교치 신뢰성 평가 정보 생성 단계; 및
    상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보 및 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 데이터베이스에 보관하는 비교치 정보 보관 단계를 더 포함하며,
    상기 비교치 정보 생성 단계 내지 상기 비교치 정보 보관 단계를 반복 수행하여 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 측정치 정보 생성 단계 내지 상기 측정치 정보 보관 단계와 상기 비교치 정보 생성 단계 내지 상기 비교치 정보 보관 단계를 독립적으로 반복 수행하여 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정치 신뢰성 평가 정보 생성 단계는,
    상기 측정치 정보에 대하여 소음, 측정의 안정성, 스펙트럼의 변동성 및 주파수 분해능의 적정성 중 적어도 하나 이상을 평가하여 상기 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 비교치 정보 보관 단계는,
    상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는　것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 보관된 복수의 상기 비교치 정보를 매칭시켜 다차원 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는 다차원 데이터 테이블 보관 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 비교치 정보 보관 단계는,
    상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보 및 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는　것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  10. 제 4 항에 있어서,
    특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 복수의 상기 비교치 정보 및 복수의 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는　다차원 데이터 테이블 보관 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 비교치 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 정보 제공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 비교치 정보와 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 정보 제공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 방법.
  13. 특정 시점 또는 특정 시간 구간에 측정된 공간의 주파수 응답에 대한 측정치 정보를 생성하는 정보 생성 수단; 및
    특정 시점 또는 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보를 매칭시켜 정리 보관하는 데이터베이스 구축 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정보 생성 수단은,
    상기 측정치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 측정치 신뢰성 평가 정보를 더 생성하고,
    상기 데이터베이스 구축 수단은,
    특정 시점 또는 특정 시간 구간과 상기 측정치 정보 및 상기 측정치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 보관하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 정보 생성 수단은,
    특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 더 생성하고,
    상기 데이터베이스 구축 수단은,
    특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보를 매칭시켜 더 보관하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 정보 생성 수단은,
    특정 시점 또는 특정 시간 구간의 측정치 정보를 하나 이상의 다른 시점 또는 다른 시간 구간의 측정치 정보와 대비하여 비교치 정보를 더 생성하고, 상기 비교치 정보에 대응되는 각각의 측정치 정보에 대한 측정치 신뢰성 평가 정보를 기초로 상기 비교치 정보에 대한 신뢰성을 평가하여 비교치 신뢰성 평가 정보를 더 생성하며,
    상기 데이터베이스 구축 수단은,
    특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간과 상기 비교치 정보 및 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 더 보관하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터베이스 구축 수단은,
    상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는　것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 데이터베이스 구축 수단은,
    상기 특정 시점 및 대비된 다른 시점 또는 상기 특정 시간 구간 및 대비된 다른 시간 구간으로 구성된 좌표 테이블 상에 상기 비교치 정보 및 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 매칭시켜 다차원의 데이터 테이블을 생성하고 상기 다차원의 데이터 테이블을 데이터베이스에 보관하는　것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 비교치 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 판단 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 비교치 정보와 상기 비교치 신뢰성 평가 정보를 기초로 생성된 다차원 데이터 테이블을 사용자에게 제공하는 공간 상황 판단 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 감시 시스템.
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