KR20160086131A - Surveillance system adopting wireless acoustic sensors - Google Patents

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KR20160086131A
KR20160086131A KR1020150003476A KR20150003476A KR20160086131A KR 20160086131 A KR20160086131 A KR 20160086131A KR 1020150003476 A KR1020150003476 A KR 1020150003476A KR 20150003476 A KR20150003476 A KR 20150003476A KR 20160086131 A KR20160086131 A KR 20160086131A
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Abstract

Provided is a surveillance system which can solve fundamental problems of image surveillance. According to an embodiment of the present invention, the surveillance system comprises: an acoustic analyzing server, and a plurality of wireless acoustic sensors. The wireless acoustic sensors extract feature data of an acoustic sound, and transmit the extracted feature data to the acoustic analyzing server through a wireless communications network. The acoustic analyzing server collects and analyzes the feature data from the wireless acoustic sensors, and determines an event occurring status depending on the analyzed result.

Description

무선 음향 센서들을 채용한 감시 시스템{Surveillance system adopting wireless acoustic sensors}[0001] Surveillance system adopting wireless acoustic sensors [

본 발명은, 감시 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 방범 시스템 등을 포함한 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a surveillance system, and more particularly, to a surveillance system including a crime prevention system and the like.

방범 시스템 등을 포함한 감시 시스템에 있어서, 종래에는, CCTV(Closed-Circuit TeleVision)용 감시 카메라들에 의한 영상 감시가 수행되었다. 이러한 감시 시스템에는 PIR(Passive Infrared Ray) 센서들과 같은 움직임 감지 센서들도 추가적으로 사용된다.In surveillance systems including crime prevention systems, video surveillance by surveillance cameras for CCTV (Closed-Circuit TeleVision) has been conventionally performed. Such a surveillance system also uses motion detection sensors such as passive infrared ray (PIR) sensors.

상기와 같은 종래의 감시 시스템에 의하면, 다음과 같은 근본적인 문제점들에 의하여 완전한 감시가 이루어지지 못한다.According to the conventional surveillance system as described above, complete monitoring can not be performed due to the following fundamental problems.

첫째, 사생활의 측면에서 화장실 및 탈의실 등에 감시 카메라들을 설치할 수 없다.First, surveillance cameras can not be installed in the bathroom and changing rooms in terms of privacy.

둘째, 촬영의 사각 지대가 존재한다.Second, there is a blind spot in the shooting.

셋째, 촬영 영상의 품질이 기후 등의 환경 변화에 따라 변한다.Third, the quality of photographed images changes according to environmental changes such as climate.

그리고 넷째, 감시자가 디스플레이 화면을 지속적으로 보기 어렵다.Fourth, it is difficult for the watcher to constantly view the display screen.

물론, 각각의 감시 카메라에 마이크로폰이 부착될 수도 있다. 하지만, 현재 마이크로폰으로부터의 음향에 의하여 이벤트 발생 여부를 정확하게 판단할 수 없다. 그 이유는 다음과 같다.Of course, a microphone may be attached to each surveillance camera. However, it is impossible to accurately determine whether an event has occurred due to the sound from the current microphone. The reason for this is as follows.

첫째, 음향 발생 방향 및 위치를 정확하게 알 수 없다.First, the sound generation direction and position can not be accurately known.

둘째, 음향 발생 위치와 마이크로폰 사이의 거리에 비례하여 음압이 감쇄된다. Second, the sound pressure is attenuated in proportion to the distance between the sound generating position and the microphone.

셋째, 불규칙적인 주변 잡음이 발생 음향과 함께 수신된다.Third, irregular ambient noise is received with the generated sound.

그리고 넷째, 발생 음향의 반사음 즉, 잔향이 발생 음향과 함께 수신된다. Fourth, the reflection sound of the generated sound, that is, the reverberation, is received together with the generated sound.

상기 배경 기술의 문제점은, 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 내용으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공지된 내용이라 할 수는 없다.The problem of the background art is that the inventor holds it for the derivation of the present invention or acquires it from the derivation process of the present invention and is not necessarily known to the general public before the application of the present invention.

대한민국 등록특허공보 제1445367호 (출원인 : 주식회사 다이나맥스, 발명의 명칭 : 이상 음원에 대한 인식율 향상을 통하여 긴급상황 판별성능을 개선한 지능형 영상 감시 시스템 및 방법).Korean Patent Registration No. 1445367 (Applicant: Dyna Max, Inc., the name of the invention: intelligent video surveillance system and method for improving the emergency situation discrimination performance by improving the recognition rate for abnormal sound sources).

본 발명의 실시예는, 영상 감시의 근본적 문제점들을 해소할 수 있는 감시 시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a surveillance system capable of solving the fundamental problems of video surveillance.

본 발명의 일 측면에 따른 감시 시스템은 음향 분석 서버 및 복수의 무선 음향 센서들을 포함한다.A surveillance system according to an aspect of the present invention includes an acoustic analysis server and a plurality of wireless acoustic sensors.

상기 복수의 무선 음향 센서들은, 입력 음향의 특징 데이터를 추출하고, 추출된 특징 데이터를 무선 통신망을 통하여 상기 음향 분석 서버에게 전송한다.The plurality of wireless acoustic sensors extract characteristic data of the input sound and transmit the extracted characteristic data to the sound analysis server through the wireless communication network.

상기 음향 분석 서버는, 상기 복수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석하고, 분석 결과에 따라 이벤트 발생 여부를 판단한다.The acoustic analysis server collects and analyzes feature data from the plurality of wireless acoustic sensors, and determines whether an event is generated according to the analysis result.

본 발명에 따른 실시예의 상기 감시 시스템에 의하면, 다수의 무선 음향 센서들이 다양한 위치들에서 간편하게 설치될 수 있다. 또한, 상기 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석하고, 분석 결과에 따라 이벤트 발생 여부를 판단할 수 있다. According to the monitoring system of the embodiment of the present invention, a plurality of wireless acoustic sensors can be easily installed in various positions. The acoustic analysis server can collect and analyze characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, and determine whether an event has occurred according to an analysis result.

따라서, 다음과 같은 제1 측면의 효과들이 얻어질 수 있다.Therefore, the following effects of the first aspect can be obtained.

첫째, 상기 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 음향 발생 방향 및 위치를 정확하게 알 수 있다. First, the acoustic analysis server can collect and analyze characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, so that the direction and position of sound generation can be accurately known.

둘째, 다수의 무선 음향 센서들이 다양한 위치들에서 간편하게 설치될 수 있으므로, 음향 발생 위치와의 거리에 비례하여 음압이 감쇄되는 문제점이 해소될 수 있다.Second, since a plurality of wireless acoustic sensors can be easily installed at various positions, the problem that the sound pressure is attenuated in proportion to the distance to the sound generating position can be solved.

셋째, 상기 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 불규칙적인 주변 잡음이 발생 음향과 함께 수신되더라도, 발생 음향을 정확하게 추출할 수 있다. Third, since the acoustic analysis server can collect and analyze characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, even if irregular ambient noise is received together with the generated sound, the generated sound can be accurately extracted.

그리고 넷째, 상기 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 발생 음향의 반사음 즉, 잔향이 발생 음향과 함께 수신되더라도, 발생 음향을 정확하게 추출할 수 있다. Fourth, since the acoustic analysis server can collect and analyze the feature data from a plurality of wireless acoustic sensors, the generated sound can be accurately extracted even if the reflected sound of the generated sound, that is, the reverberation is received together with the generated sound .

상기와 같은 제1 측면의 효과들에 의하면, 영상 감시를 병행하지 않고서도 이벤트 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서 다음과 같은 제2 측면의 효과들이 얻어질 수 있다.According to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately determine whether an event has occurred without performing video surveillance. Therefore, the effects of the second aspect can be obtained as follows.

첫째, 화장실 및 탈의실 등과 같이 영상 감시가 불가능한 지역에서도 범죄 행위와 같은 이벤트가 검출될 수 있다.First, an event such as a criminal act can be detected even in a place where video surveillance is impossible, such as a toilet and a changing room.

둘째, 촬영의 사각 지대에서도 범죄 행위와 같은 이벤트가 검출될 수 있다.Second, an event such as a criminal act can be detected in the blind spot of shooting.

셋째, 다수의 무선 음향 센서들은, 기후 등의 환경 변화에 영향을 받지 않으면서 입력 음향의 특징 데이터를 추출할 수 있다.Third, many wireless acoustic sensors can extract feature data of the input sound without being affected by environmental changes such as climate.

그리고 넷째, 감시자가 디스플레이 화면을 볼 필요가 없다.And fourth, the watcher does not need to see the display screen.

결론적으로, 본 발명에 따른 실시예의 상기 감시 시스템에 의하면, 영상 감시의 근본적 문제점들이 해소될 수 있다.In conclusion, with the monitoring system of the embodiment of the present invention, the fundamental problems of video surveillance can be solved.

도 1은 본 발명의 실시예의 감시 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에서의 어느 한 무선 음향 센서의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에서의 제어부의 제어 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 제어 동작에 따른 무선 음향 센서의 동작 및 소비 전력을 보여주는 타이밍도이다.
도 5는 도 1에서의 음향 분석 서버의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에서의 제어부의 동작을 보여주는 흐름도이다.1 is a diagram showing a monitoring system of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an internal configuration of a wireless acoustic sensor in FIG. 1; FIG.
3 is a flowchart showing a control operation of the control unit in FIG.
4 is a timing chart showing the operation and power consumption of the wireless acoustic sensor according to the control operation of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an internal configuration of the sound analysis server in FIG. 1. FIG.
6 is a flowchart showing the operation of the control unit in FIG.

하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다. The following description and accompanying drawings are for understanding the operation according to the present invention, and parts that can be easily implemented by those skilled in the art can be omitted.

또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Furthermore, the specification and drawings are not intended to limit the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the claims. The terms used in the present specification should be construed to mean the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention in order to best express the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예의 감시 시스템을 보여준다.1 shows a monitoring system of an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예의 감시 시스템에서는, 무선 통신망(102)을 통하여 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)이 음향 분석 서버(103)와 연결된다. Referring to FIG. 1, in the monitoring system of the embodiment of the present invention, a plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn are connected to an acoustic analysis server 103 through a wireless communication network 102. FIG.

복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)은, 입력 음향의 특징 데이터를 추출하고, 추출된 특징 데이터를 무선 통신망(102)을 통하여 음향 분석 서버(103)에게 전송한다. The plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n and WS1 to WSn extract characteristic data of the input sound and transmit the extracted characteristic data to the sound analysis server 103 through the wireless communication network 102. [

음향 분석 서버(103)는, 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석하고, 분석 결과에 따라 이벤트 발생 여부를 판단한다.The acoustic analysis server 103 collects and analyzes the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn, and determines whether an event is generated according to the analysis result.

도 1의 실시예의 감시 시스템에 의하면, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)이 다양한 위치들에서 간편하게 설치될 수 있다. 또한, 음향 분석 서버(103)는, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석하고, 분석 결과에 따라 이벤트 발생 여부를 판단할 수 있다. According to the monitoring system of the embodiment of FIG. 1, a plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn can be easily installed in various positions. In addition, the sound analysis server 103 can collect and analyze the feature data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn, and determine whether an event has occurred according to the analysis result.

따라서, 다음과 같은 제1 측면의 효과들이 얻어질 수 있다.Therefore, the following effects of the first aspect can be obtained.

첫째, 음향 분석 서버(103)는, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 음향 발생 방향 및 위치를 정확하게 알 수 있다. First, the sound analysis server 103 can collect and analyze the feature data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn, so that the direction and position of sound generation can be accurately known.

둘째, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)이 다양한 위치들에서 간편하게 설치될 수 있으므로, 음향 발생 위치와의 거리에 비례하여 음압이 감쇄되는 문제점이 해소될 수 있다.Second, since the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn can be easily installed at various positions, the problem that the sound pressure is attenuated in proportion to the distance to the sound generating position can be solved.

셋째, 음향 분석 서버(103)는, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 불규칙적인 주변 잡음이 발생 음향과 함께 수신되더라도, 발생 음향을 정확하게 추출할 수 있다. Third, the acoustic analysis server 103 can collect and analyze the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn, so that even when irregular ambient noise is received with the generated sound, Sound can be extracted accurately.

그리고 넷째, 음향 분석 서버(103)는, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 발생 음향의 반사음 즉, 잔향이 발생 음향과 함께 수신되더라도, 발생 음향을 정확하게 추출할 수 있다. Fourth, since the acoustic analysis server 103 can collect and analyze the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn, the reflected sound of the generated sound, that is, the reverberation, Even if it is received, the generated sound can be accurately extracted.

상기와 같은 제1 측면의 효과들에 의하면, 영상 감시를 병행하지 않고서도 이벤트 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서 다음과 같은 제2 측면의 효과들이 얻어질 수 있다.According to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately determine whether an event has occurred without performing video surveillance. Therefore, the effects of the second aspect can be obtained as follows.

첫째, 화장실 및 탈의실 등과 같이 영상 감시가 불가능한 지역에서도 범죄 행위와 같은 이벤트가 검출될 수 있다.First, an event such as a criminal act can be detected even in a place where video surveillance is impossible, such as a toilet and a changing room.

둘째, 촬영의 사각 지대에서도 범죄 행위와 같은 이벤트가 검출될 수 있다.Second, an event such as a criminal act can be detected in the blind spot of shooting.

셋째, 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)은, 기후 등의 환경 변화에 영향을 받지 않으면서 입력 음향의 특징 데이터를 추출할 수 있다.Third, the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn can extract input acoustic feature data without being affected by environmental changes such as climate.

그리고 넷째, 감시자가 디스플레이 화면을 볼 필요가 없다.And fourth, the watcher does not need to see the display screen.

결론적으로, 본 발명에 따른 실시예의 감시 시스템에 의하면, 영상 감시의 근본적 문제점들이 해소될 수 있다. Consequently, with the monitoring system of the embodiment of the present invention, the fundamental problems of video surveillance can be solved.

본 실시예의 경우, 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn) 각각은, 입력 음향의 진폭이 기준 진폭을 초과하는 경우에만 상기 입력 음향의 지속 시간을 측정하고, 상기 입력 음향의 지속 시간이 기준 지속 시간을 초과하는 경우에만 상기 입력 음향의 특징 데이터를 추출한다. 이에 따라, 소비 전력이 줄어들 수 있다.In the case of this embodiment, each of the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn measures the duration of the input sound only when the amplitude of the input sound exceeds the reference amplitude, The feature data of the input sound is extracted only when the time exceeds the reference duration. Thus, power consumption can be reduced.

이하, 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)과 음향 분석 서버(103)의 내부 구성 및 동작에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the internal configuration and operation of the wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn and the acoustic analysis server 103 will be described in detail.

도 2는 도 1에서의 어느 한 무선 음향 센서(101n, WSn)의 내부 구성을 보여준다.Fig. 2 shows an internal configuration of one of the wireless acoustic sensors 101n and WSn in Fig.

도 2를 참조하면, 무선 음향 센서(101n, WSn)는 제어부(201), 마이크로폰(202), 증폭부(203), 아날로그-디지털 변환부(204), 진폭 검출부(205), 지속-시간 측정부(206), 특징 추출부(207), 압축부(208), 및 무선 통신부(209)를 포함한다. 여기에서, 증폭부(203)는 마이크로폰(202) 내부에 포함될 수도 있다. 2, the wireless acoustic sensors 101n and WSn include a control unit 201, a microphone 202, an amplification unit 203, an analog-to-digital conversion unit 204, an amplitude detection unit 205, A feature extracting unit 207, a compressing unit 208, and a wireless communication unit 209. The feature extracting unit 207 extracts feature extracting units 207, Here, the amplification unit 203 may be included in the microphone 202.

마이크로폰(202)은 입력된 음향을 아날로그 전기 신호로 변환한다.The microphone 202 converts the input sound into an analog electric signal.

증폭부(203)는 마이크로폰(202)으로부터의 아날로그 전기 신호를 증폭한다.The amplification unit 203 amplifies the analog electric signal from the microphone 202.

아날로그-디지털 변환부(204)는 증폭부(203)로부터의 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환한다.The analog-to-digital converter 204 converts the analog electric signal from the amplifier 203 into a digital electric signal.

진폭 검출부(205)는 아날로그-디지털 변환부(204)로부터의 디지털 전기 신호에 따라 입력 음향의 진폭을 검출하여, 진폭 값을 제어부(201)에 출력한다.The amplitude detector 205 detects the amplitude of the input sound according to the digital electric signal from the analog-to-digital converter 204 and outputs the amplitude value to the controller 201. [

지속-시간 측정부(206)는, 아날로그-디지털 변환부(204)로부터 진폭 검출부(205)를 경유하여 입력되는 디지털 전기 신호에 따라 입력 음향의 지속 시간을 측정하여, 지속-시간 값을 제어부(201)에 출력한다.Time measuring unit 206 measures the duration of the input sound according to the digital electric signal input from the analog-to-digital converter 204 via the amplitude detector 205 and outputs the continuous-time value to the controller 201.

특징 추출부(207)는 아날로그-디지털 변환부(204)로부터 진폭 검출부(205) 및 지속-시간 측정부(206)를 경유하여 입력되는 디지털 전기 신호에서 입력 음향의 특징 데이터를 추출한다.The feature extraction unit 207 extracts the feature data of the input sound from the digital electric signal input from the analog-digital conversion unit 204 via the amplitude detection unit 205 and the sustain-time measurement unit 206.

압축부(208)는 특징 추출부(207)로부터의 특징 데이터를 압축함에 의하여 압축 데이터를 발생시킨다.The compression unit 208 compresses the feature data from the feature extraction unit 207 to generate compressed data.

무선 통신부(209)는 압축부(208)로부터의 압축 데이터를 무선 통신에 의하여 음향 분석 서버(도 1의 103)에게 전송한다.The wireless communication unit 209 transmits the compressed data from the compression unit 208 to the sound analysis server (103 in FIG. 1) by wireless communication.

제어부(201)는 진폭 검출부(205)로부터의 진폭 값이 기준 진폭 값을 초과하는 경우에만 지속-시간 측정부(206)를 동작시킨다. 또한, 제어부(201)는 지속-시간 측정부(206)로부터의 지속-시간 값이 기준 지속-시간 값을 초과하는 경우에만 특징 추출부(207) 및 압축부(208)를 동작시킨다. 이에 따라, 소비 전력이 줄어들 수 있다.The control unit 201 operates the sustain-time measuring unit 206 only when the amplitude value from the amplitude detecting unit 205 exceeds the reference amplitude value. Also, the control unit 201 operates the feature extraction unit 207 and the compression unit 208 only when the sustain-time value from the sustain-time measurement unit 206 exceeds the reference sustain-time value. Thus, power consumption can be reduced.

도 3은 도 2에서의 제어부(201)의 제어 동작을 보여준다. 도 4는 도 3의 제어 동작에 따른 무선 음향 센서(WSn)의 동작 및 소비 전력을 보여준다. 도 3 및 4를 참조하여 무선 음향 센서(WSn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. FIG. 3 shows a control operation of the control unit 201 in FIG. FIG. 4 shows the operation and power consumption of the wireless acoustic sensor WSn according to the control operation of FIG. The operation of the wireless acoustic sensor WSn will now be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

먼저, 제어부(201)는 각 부의 동작을 위한 파라미터들(parameters)을 설정 값들에 의하여 초기화한다(단계 S301, 0~t1). First, the control unit 201 initializes parameters for operation of each unit by using the set values (step S301, 0 to t1).

다음에, 제어부(201)는 수 내지 수십 마이크로-초(μs)의 설정 제1 시간 동안(t2~t3)에 증폭부(203), 아날로그-디지털 변환부(204), 및 진폭 검출부(205)에 전원을 인가하여, 진폭 검출부(205)로부터의 진폭 값을 입력받는다(단계 S302, t2~t3). Next, the control unit 201 controls the amplification unit 203, the analog-to-digital conversion unit 204, and the amplitude detection unit 205 during the first set time (t2 to t3) of several microseconds to several tens of microseconds (μs) And receives the amplitude value from the amplitude detector 205 (step S302, t2 to t3).

단계 S303에서 제어부(201)는 입력받은 진폭 값을 기준 진폭 값과 비교한다. In step S303, the control unit 201 compares the received amplitude value with a reference amplitude value.

입력받은 진폭 값이 기준 진폭 값보다 크지 않은 경우, 제어부(201)는 수십 내지 수백 마이크로-초(μs)의 설정 제2 시간 동안(t3~t4)에 증폭부(203), 아날로그-디지털 변환부(204), 및 진폭 검출부(205)의 전원을 차단한다(단계 S304). 설정 제2 시간 동안(t3~t4)에 상기 단계 S304가 수행되면, 이어지는 설정 제1 시간(t4~t5) 동안에 상기 단계들 S302 및 S303이 다시 수행된다. 이에 따라, 소비 전력이 정밀하게 줄어들 수 있다.If the input amplitude value is not larger than the reference amplitude value, the control unit 201 controls the amplification unit 203, the analog-to-digital conversion unit 203, and the analog-digital conversion unit 204 during a second set time t3 to t4 of several tens to several hundreds of microseconds The power control section 204, and the amplitude detection section 205 (step S304). When the step S304 is performed during the second set time t3 to t4, the steps S302 and S303 are performed again for the subsequent set first time t4 to t5. Thus, the power consumption can be reduced precisely.

상기 단계 S303에서 입력 음향의 진폭 값이 기준 진폭 값보다 큰 경우, 제어부(201)는 아래의 단계들 S305 내지 S308을 수행한다. If the amplitude value of the input sound is greater than the reference amplitude value in step S303, the control unit 201 performs the following steps S305 to S308.

단계 S305에 있어서, 제어부(201)는 지속-시간 측정부(206)를 동작시켜서 입력 음향의 지속-시간 값을 입력받는다(t7~t8 또는 t10~t11).In step S305, the control unit 201 operates the sustain-time measuring unit 206 to input the sustain-time value of the input sound (t7 to t8 or t10 to t11).

단계 S306에서 제어부(201)는 입력받은 지속-시간 값을 기준 지속-시간 값과 비교한다.In step S306, the control unit 201 compares the received sustain-time value with a reference sustain-time value.

본 실시예의 경우, 기준 진폭 값과 기준 지속-시간 값은 유럽통신표준기구(ETSI : European Telecommnication Standards Institute)가 2007년 1월에 발표한 ETSI ES 202 050 V1.1.5의 표준 규정에 의거하여 설정된다. For this embodiment, the reference amplitude value and the reference duration-time value are set in accordance with the standard specification of ETSI ES 202 050 V1.1.5, published by the European Telecommunication Standards Institute (ETSI), January 2007 .

상기 단계 S306에서 입력 음향의 지속-시간 값이 기준 지속-시간 값보다 크지 않은 경우, 제어부(201)는 상기 단계 S302 및 그 이후의 단계들을 다시 수행한다. 여기에서, 제어부(201)는 상기 단계 S304를 먼저 수행한 후에 상기 단계 S302 및 그 이후의 단계들을 다시 수행할 수도 있다.If the duration value of the input sound is not greater than the reference duration value in step S306, the controller 201 performs the steps S302 and subsequent steps again. Here, the controller 201 may perform the steps S302 and subsequent steps after performing the step S304.

상기 단계 S306에서 입력 음향의 지속-시간 값이 기준 지속-시간 값보다 큰 경우, 제어부(201)는 아래의 단계들 S307 및 S308을 수행한다(t11~t12). If the duration value of the input sound is greater than the reference duration value in step S306, the controller 201 performs the following steps S307 and S308 (t11 to t12).

단계 S307에 있어서, 제어부(201)는 특징 추출부(207) 및 압축부(208)를 동작시킨다. 또한, 단계 S308에 있어서, 제어부(201)는 무선 통신부(209)를 통하여 압축 데이터, 현재 시각 데이터, 및 센서 식별(identification) 데이터를 음향 분석 서버(도 1의 103)에게 전송한다. In step S307, the control unit 201 causes the feature extraction unit 207 and the compression unit 208 to operate. In step S308, the control unit 201 transmits the compressed data, the current time data, and the sensor identification data to the sound analysis server (103 in Fig. 1) through the wireless communication unit 209. [

따라서, 제어부(201)는 진폭 검출부(205)로부터의 진폭 값이 기준 진폭 값을 초과하는 경우에만 지속-시간 측정부(206)를 동작시킨다(단계들 S303 및 S305 참조). 또한, 제어부(201)는 지속-시간 측정부(206)로부터의 지속-시간 값이 기준 지속-시간 값을 초과하는 경우에만 특징 추출부(207) 및 압축부(208)를 동작시킨다(단계들 S306 및 S307 참조). 이에 따라, 소비 전력이 더욱 줄어들 수 있다.Therefore, the control unit 201 operates the sustain-time measuring unit 206 only when the amplitude value from the amplitude detecting unit 205 exceeds the reference amplitude value (see steps S303 and S305). In addition, the control unit 201 operates the feature extraction unit 207 and the compression unit 208 only when the sustain-time value from the sustain-time measurement unit 206 exceeds the reference sustain-time value S306 and S307). Thus, the power consumption can be further reduced.

도 5는 도 1에서의 음향 분석 서버(103)의 내부 구성을 보여준다. 도 1 및 5를 참조하면, 음향 분석 서버(103)는 복원부(501), 제어부(503) 및 기록 매체(505)를 포함한다.FIG. 5 shows an internal configuration of the sound analysis server 103 in FIG. 1 and 5, the sound analysis server 103 includes a restoration unit 501, a control unit 503, and a recording medium 505. [

복원부(501)는 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn) 각각으로부터의 압축된 특징 데이터를 복원하여 제어부(503)에 입력한다.The restoring unit 501 restores the compressed characteristic data from each of the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n and WS1 to WSn and inputs the restored characteristic data to the control unit 503. [

기록 매체(505)에는 패턴 인식용 학습 데이터와 각종 이벤트들의 음향 패턴들이 저장되어 있다.The recording medium 505 stores learning data for pattern recognition and acoustic patterns of various events.

제어부(503)는, 패턴 인식용 학습 데이터를 참조하여 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터의 취합 결과에서 음향 패턴을 추출하며, 추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있는지를 판단한다. 여기에서, 본 실시예의 경우, 잘 알려져 있는 HMM(Hidden Markov Model) 기법 또는 신경망(neural network)이 이용된다. The control unit 503 refers to the learning data for pattern recognition to extract the acoustic patterns from the collection results of the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n and WS1 to WSn, It is judged whether or not it is included in the acoustic patterns of various events. Here, in the case of the present embodiment, a well-known HMM (Hidden Markov Model) technique or a neural network is used.

또한, 추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있는 경우, 제어부(503)는 패턴 관련 정보와 함께 경보 신호를 발생시킨다.When the acoustic pattern of the extracted result is included in the acoustic patterns of the various events, the controller 503 generates an alarm signal together with the pattern related information.

추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있지 않은 경우, 제어부(503)는 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터의 취합 결과를 사용하여 상기 패턴 인식용 학습 데이터를 갱신한다. 이에 따라, 이벤트 판단의 정확도가 점진적으로 완벽해질 수 있다.When the acoustic pattern of the extracted result is not included in the acoustic patterns of the various events, the control unit 503 uses the result of collecting the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn And updates the pattern recognition learning data. Accordingly, the accuracy of event determination can be gradually perfected.

도 6은 도 5에서의 제어부(503)의 동작을 보여준다. 도 1, 5 및 6을 참조하여 이를 설명하면 다음과 같다.FIG. 6 shows the operation of the control unit 503 in FIG. 1, 5 and 6, the following will be described.

먼저, 제어부(201)는 각 부의 동작을 위한 파라미터들(parameters)을 설정 값들에 의하여 초기화한다(단계 S601). First, the control unit 201 initializes parameters for operation of each unit based on the set values (step S601).

복원부(501)로부터 특징 데이터가 입력되면(단계 S602), 제어부(201)는 아래의 단계들 S603 내지 S607을 수행한다.When the feature data is inputted from the restoration unit 501 (step S602), the control unit 201 performs the following steps S603 to S607.

단계 S603에 있어서, 제어부(201)는 다수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터를 취합한다.In step S603, the control unit 201 collects the feature data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn.

다음에, 제어부(201)는 특징 데이터의 취합 결과에서 음향 패턴을 추출하며(단계 S604), 추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있는지를 판단한다(단계 S605). 상기 단계들 S604 및 S605에 있어서, 본 실시예의 경우, 잘 알려져 있는 HMM(Hidden Markov Model) 기법 또는 신경망(neural network)이 이용된다. Next, the control unit 201 extracts a sound pattern from the collection result of the feature data (step S604), and determines whether the sound pattern of the extracted result is included in the acoustic patterns of the various events (step S605). In the above-described steps S604 and S605, a well-known HMM (Hidden Markov Model) technique or a neural network is used.

추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있는 경우, 제어부(503)는 패턴 관련 정보와 함께 경보 신호를 발생시킨다(단계 S607).If the acoustic pattern of the extracted result is included in the acoustic patterns of the various events, the control unit 503 generates an alarm signal together with the pattern related information (step S607).

추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있지 않은 경우, 제어부(503)는 복수의 무선 음향 센서들(101a 내지 101n, WS1 내지 WSn)로부터의 특징 데이터의 취합 결과를 사용하여 상기 패턴 인식용 학습 데이터를 갱신한다(단계 S606). 이에 따라, 이벤트 판단의 정확도가 점진적으로 완벽해질 수 있다. When the acoustic pattern of the extracted result is not included in the acoustic patterns of the various events, the control unit 503 uses the result of collecting the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors 101a to 101n, WS1 to WSn And updates the pattern recognition learning data (step S606). Accordingly, the accuracy of event determination can be gradually perfected.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 감시 시스템에 의하면, 다수의 무선 음향 센서들이 다양한 위치들에서 간편하게 설치될 수 있다. 또한, 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석하고, 분석 결과에 따라 이벤트 발생 여부를 판단할 수 있다. As described above, according to the monitoring system of the embodiment of the present invention, a plurality of wireless acoustic sensors can be easily installed at various positions. In addition, the acoustic analysis server can collect and analyze characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, and determine whether an event has occurred according to the analysis result.

따라서, 다음과 같은 제1 측면의 효과들이 얻어질 수 있다.Therefore, the following effects of the first aspect can be obtained.

첫째, 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 음향 발생 방향 및 위치를 정확하게 알 수 있다. First, the acoustic analysis server can collect and analyze characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, so that the direction and position of sound generation can be accurately known.

둘째, 다수의 무선 음향 센서들이 다양한 위치들에서 간편하게 설치될 수 있으므로, 음향 발생 위치와의 거리에 비례하여 음압이 감쇄되는 문제점이 해소될 수 있다.Second, since a plurality of wireless acoustic sensors can be easily installed at various positions, the problem that the sound pressure is attenuated in proportion to the distance to the sound generating position can be solved.

셋째, 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 불규칙적인 주변 잡음이 발생 음향과 함께 수신되더라도, 발생 음향을 정확하게 추출할 수 있다. Third, since the acoustic analysis server can collect and analyze characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, even if irregular ambient noise is received together with the generated sound, the generated sound can be accurately extracted.

그리고 넷째, 음향 분석 서버는, 다수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석할 수 있으므로, 발생 음향의 반사음 즉, 잔향이 발생 음향과 함께 수신되더라도, 발생 음향을 정확하게 추출할 수 있다. Fourth, since the acoustic analysis server can collect and analyze the characteristic data from a plurality of wireless acoustic sensors, it is possible to accurately extract the generated sound even when the reflected sound of the generated sound, that is, the reverberation is received together with the generated sound.

상기와 같은 제1 측면의 효과들에 의하면, 영상 감시를 병행하지 않고서도 이벤트 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서 다음과 같은 제2 측면의 효과들이 얻어질 수 있다.According to the first aspect of the present invention, it is possible to accurately determine whether an event has occurred without performing video surveillance. Therefore, the effects of the second aspect can be obtained as follows.

첫째, 화장실 및 탈의실 등과 같이 영상 감시가 불가능한 지역에서도 범죄 행위와 같은 이벤트가 검출될 수 있다.First, an event such as a criminal act can be detected even in a place where video surveillance is impossible, such as a toilet and a changing room.

둘째, 촬영의 사각 지대에서도 범죄 행위와 같은 이벤트가 검출될 수 있다.Second, an event such as a criminal act can be detected in the blind spot of shooting.

셋째, 다수의 무선 음향 센서들은, 기후 등의 환경 변화에 영향을 받지 않으면서 입력 음향의 특징 데이터를 추출할 수 있다.Third, many wireless acoustic sensors can extract feature data of the input sound without being affected by environmental changes such as climate.

그리고 넷째, 감시자가 디스플레이 화면을 볼 필요가 없다.And fourth, the watcher does not need to see the display screen.

결론적으로, 본 발명에 따른 실시예의 감시 시스템에 의하면, 영상 감시의 근본적 문제점들이 해소될 수 있다.Consequently, with the monitoring system of the embodiment of the present invention, the fundamental problems of video surveillance can be solved.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments should be considered in a descriptive sense rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and the inventions claimed by the claims and the inventions equivalent to the claimed invention are to be construed as being included in the present invention.

감시 시스템 뿐만 아니라 다양한 영상 시스템들에서도 이용될 가능성이 있다.It is likely to be used not only in surveillance systems but also in various imaging systems.

101a 내지 101n : 무선 음향 센서들, 102 : 무선 통신망,
103 : 음향 분석 서버, 201 : 제어부,
202 : 마이크로폰, 203 : 증폭부,
204 : 아날로그-디지털 변환부, 205 : 진폭 검출부,
206 : 지속-시간 측정부, 207 : 특징 추출부,
208 : 압축부, 209 : 무선 통신부,
501 : 복원부, 503 : 제어부,
505 : 기록 매체. 101a to 101n: wireless acoustic sensors, 102: wireless communication network,
103: acoustic analysis server, 201: control unit,
202: microphone, 203: amplifier,
204: analog-digital conversion section, 205: amplitude detection section,
206: sustain-time measuring unit, 207: feature extracting unit,
208: compression unit, 209: radio communication unit,
501: restoring unit, 503: control unit,
505: Recording medium.

Claims (6)

음향 분석 서버; 및
입력 음향의 특징 데이터를 추출하고, 추출된 특징 데이터를 무선 통신망을 통하여 상기 음향 분석 서버에게 전송하는 복수의 무선 음향 센서들을 포함하고,
상기 음향 분석 서버는,
상기 복수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터를 취합하여 분석하고, 분석 결과에 따라 이벤트 발생 여부를 판단하는, 감시 시스템.Acoustic analysis server; And
A plurality of wireless acoustic sensors for extracting feature data of input sounds and transmitting the extracted feature data to the acoustic analysis server through a wireless communication network,
The sound analysis server includes:
Collecting and analyzing the feature data from the plurality of wireless acoustic sensors, and determining whether an event has occurred according to the analysis result. 제1항에 있어서, 상기 복수의 무선 음향 센서들 각각은,
입력 음향의 진폭이 기준 진폭을 초과하는 경우에만 상기 입력 음향의 지속 시간을 측정하고, 상기 입력 음향의 지속 시간이 기준 지속 시간을 초과하는 경우에만 상기 입력 음향의 특징 데이터를 추출하는, 감시 시스템.The wireless communication system according to claim 1, wherein each of the plurality of wireless acoustic sensors includes:
And measures the duration of the input sound only if the amplitude of the input sound exceeds the reference amplitude and extracts the feature data of the input sound only if the duration of the input sound exceeds a reference duration. 제1항에 있어서, 상기 복수의 무선 음향 센서들 각각은,
제어부;
입력된 음향을 아날로그 전기 신호로 변환하는 마이크로폰;
상기 마이크로폰으로부터의 아날로그 전기 신호를 디지털 전기 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;
상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 디지털 전기 신호에 따라 입력 음향의 진폭을 검출하여, 진폭 값을 상기 제어부에 출력하는 진폭 검출부;
상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 디지털 전기 신호에 따라 입력 음향의 지속 시간을 측정하여, 지속-시간 값을 상기 제어부에 출력하는 지속-시간 측정부;
상기 아날로그-디지털 변환부로부터의 디지털 전기 신호에서 입력 음향의 특징 데이터를 추출하는 특징 추출부;
상기 특징 추출부로부터의 특징 데이터를 압축함에 의하여 압축 데이터를 발생시키는 압축부; 및
상기 압축부로부터의 압축 데이터를 무선 통신에 의하여 상기 음향 분석 서버에게 전송하는 무선 통신부;를 포함하는, 감시 시스템.The wireless communication system according to claim 1, wherein each of the plurality of wireless acoustic sensors includes:
A control unit;
A microphone for converting the input sound into an analog electric signal;
An analog-to-digital converter for converting an analog electric signal from the microphone into a digital electric signal;
An amplitude detector for detecting the amplitude of the input sound according to the digital electrical signal from the analog-to-digital converter and outputting the amplitude value to the controller;
A sustain-time measuring unit measuring the duration of the input sound according to the digital electric signal from the analog-to-digital converter and outputting the sustain-time value to the controller;
A feature extraction unit for extracting feature data of an input sound from a digital electric signal from the analog-digital conversion unit;
A compression unit for generating compressed data by compressing the feature data from the feature extracting unit; And
And a wireless communication unit for transmitting compressed data from the compression unit to the acoustic analysis server by wireless communication. 제3항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 진폭 검출부로부터의 진폭 값이 기준 진폭 값을 초과하는 경우에만 상기 지속-시간 측정부를 동작시키고,
상기 지속-시간 측정부로부터의 지속-시간 값이 기준 지속-시간 값을 초과하는 경우에만 상기 특징 추출부 및 상기 압축부를 동작시키는, 감시 시스템.The apparatus of claim 3,
Operating the sustain-time measurement unit only when the amplitude value from the amplitude detection unit exceeds the reference amplitude value,
And wherein the feature extraction unit and the compression unit are operated only when the sustain-time value from the sustain-time measurement unit exceeds the reference sustain-time value. 제1항에 있어서, 상기 음향 분석 서버는,
패턴 인식용 학습 데이터와 각종 이벤트들의 음향 패턴들이 저장되는 기록 매체를 구비하고,
상기 패턴 인식용 학습 데이터를 참조하여 상기 복수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터의 취합 결과에서 음향 패턴을 추출하며, 추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있는지를 판단하는, 감시 시스템.The sound analysis server according to claim 1,
And a recording medium in which learning data for pattern recognition and acoustic patterns of various events are stored,
Extracting an acoustic pattern from the collection result of the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors with reference to the learning data for pattern recognition, and determining whether the acoustic pattern of the extracted result is included in the acoustic patterns of the various events , Surveillance system. 제5항에 있어서, 상기 음향 분석 서버는,
추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있는 경우, 패턴 관련 정보와 함께 경보 신호를 발생시키고,
추출 결과의 음향 패턴이 상기 각종 이벤트들의 음향 패턴들에 포함되어 있지 않은 경우, 상기 복수의 무선 음향 센서들로부터의 특징 데이터의 취합 결과를 사용하여 상기 패턴 인식용 학습 데이터를 갱신하는, 감시 시스템.6. The sound analysis server according to claim 5,
When the acoustic pattern of the extracted result is included in the acoustic patterns of the various events, generates an alarm signal together with the pattern related information,
And updates the learning data for pattern recognition using the result of collection of the characteristic data from the plurality of wireless acoustic sensors when the acoustic pattern of the extraction result is not included in the acoustic patterns of the various events.
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