KR102536819B1 - 스피커의 소음감지를 통한 호출시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커의 소음감지를 통한 호출시스템에 관한 것으로, 형무소 등의 각 방에 설치된 스피커를 통하여 안내방송 등을 수행함은 물론, 싸우거나 고함을 지르는 등의 비상상황 발생시 간수를 부르기 위해 비상버튼을 누르거나 별도의 조치를 위하지 않아도 스피커를 통하여 입력되는 소음을 측정하여 측정된 소음레벨이 기설정된 일정레벨 이상일 때 이상상황임을 인식하여 조치를 취할 수 있음과 함께 각 방에서 비상호출시 음성인식을 통하여 누구인가를 파악하여 쌍방향 소통이 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 관리자 운영 프로그램(11)을 가진 관리자 운영 컴퓨터(12)와, 상기 관리자 운영 컴퓨터(12)와 네트워크 허브(13)(14)를 통해 연결되는 방송실(16)을 구비하며, 상기 방송실(16)은 노이즈 스펙트럼 콘트롤러(15)를 통해 각 방의 스피커(17)(18)와 케이블을 통해 연결되고, 상기 네트워크 허브(14)는 네트워크 앰프박스(19)를 통해 스피커(20)와 연결되어 구성된 것으로, 상기 스피커(17)18)(20)의 소음감지를 통한 호출시스템은 예를 들어, 형무소 등의 각 방에 방송용 스피커(21)가 설치된 것에 있어서, 상기 스피커(21)가, 내부에 장착되어 소리의 음파에 따라 진동을 수행하는 진동판(22)과, 상기 진동판(22)과 연결되어 진동판(22)과 함께 움직이는 코일(23)과, 상기 코일(23)이 감싸고 있는 영구자석(24)을 포함하여 이루어진 것이다.

Description

스피커의 소음감지를 통한 호출시스템{CALLING SYSTEM BY NOISE DETECTION OF SPEAKER}

본 발명은 스피커의 소음감지를 통한 호출시스템에 관한 것으로, 특히 형무소 등의 각 방에 설치된 스피커를 통하여 안내방송 등을 수행함은 물론, 방에서 싸우거나 고함을 지르는 등의 비상상황 발생시 간수를 부르기 위해 비상버튼을 누르거나 별도의 조치를 위하지 않아도 스피커를 통하여 입력되는 소음을 측정하여 측정된 소음레벨이 기설정된 일정레벨 이상일 때 이상상황임을 인식하여 조치를 취할 수 있음과 함께 방에서 공용폰을 통하여 비상호출시 관리실에서는 음성을 인식하여 누구인가를 쉽게 파악할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 형무소 또는 학교 등의 다수가 이용하는 건물에는 각 방 또는 각 층의 일정장소에 스피커가 설치되어 있어 통제실에서 방송을 통하여 다수에게 스피커를 통해 공지내용 또는 알림사항을 전달하거나 음악을 들려주는 등의 일련의 행위를 할 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 있어서는, 단순히 각 방이나 일정 장소에 스피커를 설치하고 일방적으로 스피커를 통하여 전달사항을 알리는 등의 단순한 전달방식일 뿐, 형무소 등의 각 방의 상태를 알기 위해서는 일부러 사람이 가서 보고 상황을 파악할 수 밖에 없는 문제가 있었다.

또한, 형무소의 방안에서 싸움이 나거나 고함을 지르는 등의 상황이 발생하여 이를 통제실에 알리고자 할 경우, 비상 버튼을 누르거나 일부러 관리자를 호출해야 하는 등의 불편함이 있었다.

즉, 사고나 사건의 발생으로 호출을 하고자 할 경우, 방안에 설치된 비상버튼을 반드시 사람이 눌러야만 호출할 수 있으므로 비상상황이 발생하여도 비상버튼을 누르지 않으면 통제실에서는 형무소 각 방의 상황을 전혀 알 수 없는 문제가 있었다.

특허출원번호 제10-2010-0021519호 특허출원번호 제10-2019-0074625호

본 발명은 상기와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 형무소 등의 각 방에 설치된 방송용 스피커를 활용하여 공지사항 등을 알리는 수단으로 사용할 수 있음은 물론, 스피커에 내장된 진동판을 통해 전달되는 각방 내부의 소음을 측정하여 기설정된 일정레벨 이상의 소음이 감지될 때에 이를 파악하여 적절한 조치를 취할 수 있도록 한 스피커의 소음감지를 통한 호출시스템을 제공하는데 있다.

본 발명은 방에서 공용폰을 통하여 관리실로 비상호출시 기 저장된 음성데이타와의 비교를 통한 음성인식으로 누구의 호출인가를 쉽게 파악하여 쌍방향 소통이 가능하도록 한 스피커의 소음감지를 통한 호출시스템을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 관리자 운영 프로그램을 가진 관리자 운영 컴퓨터와, 상기 관리자 운영 컴퓨터와 네트워크 허브를 통해 연결되는 방송실을 구비하며, 상기 방송실은 노이즈 스펙트럼 콘트롤러를 통해 각 방의 스피커에 연결되고, 상기 네트워크 허브는 네트워크 앰프박스를 통해 스피커와 연결되어 구성된 것으로, 상기 스피커가, 내부에 장착되어 소리의 음파에 따라 진동을 수행하는 진동판과, 상기 진동판과 연결되어 진동판과 함께 움직이는 코일과, 상기 코일이 감싸고 있는 영구자석을 포함하여 구성되며, 상기 스피커를 통하여 전송되는 소음레벨을 제어부에 기설정된 소음레벨과 비교하여 일정레벨 이상일 때 경고음이나 경고표시를 발생하는 경고수단을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 관리실에 각 방 인원의 음성 데이타베이스를 저장하고, 각 방에서 공용폰을 통하여 비상호출시 기 저장된 음성 데이타베이스와의 비교를 통해 호출자가 누구인가를 쉽게 파악하도록 구성함을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 형무소 등의 각 방에 설치된 스피커를 통하여 각 방에서 들리는 소음을 측정하여 기설정된 일정레벨 이상의 소음이 발생될 때 경고수단 등을 통해 알리므로 관리자가 방에 가 보거나 또는 방송을 하는 등의 적절한 조치를 취할 수 있어 일일이 각 방을 순찰하지 않아도 각 방에 설치된 기존의 스피커를 활용하여 각 방안의 상태를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 방에서 관리실쪽으로 비상호출을 할 경우 관리실의 데이타베이스에 기 저장된 음성데이타와 비교하여 누가 비상호출을 하는가를 음성인식만으로도 쉽게 파악할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 도면
도 3은 본 발명 스피커의 소음감지를 통한 호출시스템의 개략구성도
도 4는 본 발명의 스피커의 작동원리를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 마이크의 작동원리를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 마이커와 스피커에서의 신호변환과정을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타낸 도면으로, 관리자 운영 프로그램(1)을 갖는 관리자 운영 컴퓨터(2)는, 근무자실의 호출통화 주장치(4)(5), 복도의 호출통화표시기 및 통화장치(6)(7), 각 방의 호출통화자장치(8)(9)에 상호 연결되도록 구성된 것으로, 방 설정 및 인원 정보, 세부사항 입력 및 관리를 수행하고, 호출 통화 내역 이력 관리 및 녹음을 수행하며, 소리레벨을 분석하여 데이터베이스를 저장하고, 평상시 각 방 스피커를 통한 실시간 소리를 분석한다.

상기 근무자실 호출통화 주장치(4)(5)는, 표시기 및 자장치(일반적 호출 통화 주장치)와 통화할 수 있으며, 각 방 인원 정보 및 세부 사항을 표시하고, 방의 스피커 소리를 수집하며, 운영컴퓨터(2)에 실시간 전송하도록 구성된다.

상기 복도의 호출통화표시기 및 통화장치(6)(7)는, 해당 방의 자장치와 통화, 해당 근무자실 주장치와 통화, 해당 방 인원 정보 및 세부사항표시, 자장치에서 소리 수집을 수행하여 호출통화 주장치(4)(5)로 전송하도록 구성된다.

상기 각 방의 호출통화자장치(8)(9)는, 해당 표시기와의 통화, 해당 근무자실 주장치와의 통화를 수행하고, 소리 레벨 표시기에 전송한다.

도 2는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 도면으로, 관리자 운영 프로그램(11)을 가진 관리자 운영 컴퓨터(12)와, 상기 관리자 운영 컴퓨터(12)와 네트워크 허브(13)(14)를 통해 연결되는 방송실(16)을 구비하며, 상기 방송실(16)은 노이즈 스펙트럼 콘트롤러(15)를 통해 각 방의 스피커(17)(18)와 케이블로 연결되고, 상기 네트워크 허브(14)는 네트워크 앰프박스(19)를 통해 스피커(20)와 연결되어 구성된 것이다.

도 3은 상기 스피커(17)18)(20)의 소음감지를 통한 호출시스템의 개략구성도로, 형무소의 각 방에 방송용 스피커(21)가 설치된 것에 있어서, 상기 스피커(21)가, 내부에 장착되어 소리의 음파에 따라 진동을 수행하는 진동판(22)과, 상기 진동판(22)과 연결되어 진동판(22)과 함께 움직이는 코일(23)과, 상기 코일(23)이 감싸고 있는 영구자석(24)을 포함하여 구성된다.

상기 스피커(21)의 출력단에는 스피커(21)에 의해 감지된 소리를 일정레벨로 증폭하기 위한 증폭부(25)가 구성되고, 상기 증폭부(25)의 출력단에는 레벨설정부(27) 및 레벨값분석부(28)를 가진 제어부(26)가 구비되어 증폭부(25)를 통해 입력되는 소리와 기설정된 소리레벨을 비교하여 일정레벨이상일 때 제어신호를 출력하도록 구성되며, 상기 제어부(26)의 제어신호에 따라 해당 경고음 또는 경고표시를 발생하는 경고수단(29)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 영구자석(24)의 출력단에 릴레이(30)가 접속되어 스피커(21) 출력이 없을때 스피커(21) 회로가 마이크 회로에 연결되고, 스피커(21) 출력이 있을 때에는 스피커(21) 회로가 앰프출력회로에 연결되도록 구성된다.

단, 상기 제어부(26)는 관리자 운영 컴퓨터(2)(관리자 운영 프로그램을 가짐)에 포함된다.

도 4는 본 발명의 스피커의 작동원리를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 마이크의 작동원리를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명의 마이커와 스피커에서의 신호변환과정을 나타낸 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명은 형무소 등의 각 방에 설치된 기존의 스피커(21)를 활용하여 스피커(21)내의 진동판(22)의 진동에 따른 소리의 감도를 감지하고 이러한 소리신호를 캡쳐하는데 이때, 진동판(22)과 함께 코일(23)이 움직이게 되며, 상기 코일(23)은 영구자석(24)을 감싼 형태를 이루게 된다.

그리고 상기 제어부(25)에 기설정되어 있는 레벨 설정부(27)와 증폭부(25)의 출력을 레벨값분석부(28)에서 비교하여 소리가 일정레벨 이상일 때 제어부(26)에서 제어신호를 발생하여 경고수단(29)을 통해 소리나 엘이디 점멸 또는 메시지 등으로 경고할 수 있다.

즉, 각 방에 설치된 스피커(21)에서는 입력되는 소리의 주파수 성분과 양을 분석하여 사전설정된 레벨값과 비교하여 관리자에게 경고수단(29)을 통해 경고음을 발생함으로써 비상상황임을 파악하게 하여 신속한 대처를 통하여 사고를 미리 방지할 수 있다.

이때, 주장비에 고성능, 스펙트럼 분석기를 채택하여 사전 설정된 분석값과 일치하면 관리자에게 경고음 및 육안으로 확인할 수 있는 메시지를 송출하게 할 수 있다.

예를 들어, 일상생활의 소음레벨을 살펴보면, 낙엽떨어지는 소리는 20~30dBA, 조용한 밤의 소리는 40dBA, 조용한 사무실 소음레벨은 40dBA, TV,라디오 소리 및 사무실 작은 소음레벨은 50~60dBA, 큰소리 대화 및 교통량이 많은 도로의 소음레벨은 70 ~80dBA, 지하철내 고함치는 소리레벨은 90dBA, 자동차 근접경적 및 악쓰는 소리레벨은 100~110dBA, 건설공사장소음은 120dBA 등이다.

따라서, 이러한 소리 분석값에 따라 발생지역에 자동으로 경고 또는 안내방송을 송출하며, 불법이어서 현장의 대화를 도청할 수 없는 마이크를 통한 감청이 아닌 통상적으로 방에 설치된 스피커(21)를 활용하여 소리의 스펙트럼을 분석하도록 한 것이 본 발명의 특징이다.

상기 실시예에서는 형무소의 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 소리감지를 적용할 수 있는 장소로 행동이 제약되고 집중관리가 필요한 곳, 우범지역, 군분대 경계지역, 출입금지구역, 영업종료된 영업점, CCTV 설치제한구역 등을 들 수 있다.

본 발명에 따르면 소음분석에 따른 경고음 발생으로, 신속한 상황 대처를 할 수 있으며, 가청 경고음 및 육안 메시지를 통해 보다 정확한 현장 상황을 파악할 수 있고, 경고, 안내자동방송, 안내수동방송을 통한 현장통제가 가능하다.

본 발명에 의하면, 상기 적용가능장소로, 인권이 우선되어야 하고, 신뢰도 및 편리한 구성으로 최적의 사용 환경을 제공하며, 단순 구성으로 타보안시스템 대비 최고의 가성비를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시예와 같이 소음감지를 위한 수단으로, 기설치된 스피커(21)를 활용할 수 있음은 물론, 마이크를 활용하여서도 동일하게 구현할 수 있는 것으로, 도 5와 같이, 마이크에 진동판(22)을 연결하고, 상기 진동판(22)에 연결된 코일(23)이 영구자석(24)을 감싸도록 구성하여 스피커의 경우와 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 방에서 비상호출을 할 경우 관리실 운영 컴퓨터(2)에 기 저장된 음성 데이타베이스를 통하여 호출자의 음성과 비교함으로써 누구의 호출인가를 음성인식을 통하여 쉽게 파악할 수 있어 쌍방향 소통이 가능하다.

상술한 바와 같이, 마이크 또는 스피커에서의 신호변환과정을 살펴보면, 스피커와 마이크의 기본원리는 같으며, 단지 마이크는 소리를 전기신호로 바꿔 증폭하는 한편, 스피커는 전기신호를 소리로 바꾸기 편리하도록 모양만 다를 뿐이다.

본 발명은 기존 설치된 방송시스템에도 구성 가능한 것으로, 다양한 인터페이스를 채택하여 다양한 시스템을 구성할 수 있음은 물론이며, 상기 실시예뿐만 아니라 유용한 적용으로 보다 폭넓게 활용할 수 있다.

21:스피커 22:진동판
23:코일 24:영구자석
25:증폭부 26:제어부
27:소음레벨설정부 28:레벨값분석부
29:경고수단 30:릴레이

Claims (4)

1. 근무자실의 호출통화 주장치(4)(5), 복도의 호출통화표시기 및 통화장치(6)(7), 각 방의 호출통화자장치(8)(9)에 상호 연결되어 방 설정 및 인원 정보, 세부사항 입력 및 관리를 수행하고, 호출 통화 내역 이력 관리 및 녹음을 수행하며, 소리레벨을 분석하여 데이터베이스를 저장하고, 평상시 각 방 스피커(21)를 통한 실시간소리를 분석하는 관리자 운영 프로그램(1)을 갖는 관리자 운영 컴퓨터(2)를 구비한 것에 있어서,
   상기 근무자실의 호출통화 주장치(4)(5)가, 호출통화표시기 및 통화장치(6)(7), 호출통화자장치(8)(9)와 통화하며, 각 방 인원 정보 및 세부 사항을 표시하고, 방의 스피커 이용 소리를 수집하여 관리자 운영컴퓨터(2)에 실시간 전송하도록 구성하고,
   상기 복도의 호출통화표시기 및 통화장치(6)(7)가, 해당 방의 호출통화 자장치(8)(9)와 통화, 해당 근무자실의 호출통화 주장치(4)(5)와 통화, 해당 방 인원 정보 및 세부사항표시, 각 방의 호출통화 자장치(8)(9)에서 소리를 수집하여 호출통화주장치(4)(5)에 전송하도록 구성하며,
   상기 각 방의 호출통화자장치(8)(9)가, 해당 호출통화표시기 및 통화장치 (6)(7)와의 통화, 해당 근무자실의 호출통화주장치(4)(5)와의 통화를 수행하고, 소리레벨을 호출통화표시기 및 통화장치(6)(7)에 전송하도록 구성한 것을 특징으로 하는 소음감지를 통한 호출시스템.
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