KR20170032249A - 사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템 - Google Patents

사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템이 개시된다. 사물 인터넷 기반 음향 신호기는 인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받는 전원부, 사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받는 입력부, 사운드로 메시지를 출력하는 사운드출력부, 외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기 및 서버와 통신을 수행하는 통신부, 상기 전원부, 상기 입력부, 상기 사운드출력부 또는 상기 통신부 중 적어도 하나의 이상 상태를 감지하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 프로세서를 포함하다.

Description

사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템{SOUND SIGNAL APPARATUS BASED ON IoT AND CONTROLLING SYSTEM THEREOF}
본 개시는 사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이상 유무를 감지하고 서버와 통신을 수행하는 사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템에 관한 것이다.
기술 및 사회 시스템이 발전함에 따라 사회적 약자에 대한 배려를 위한 노력 및 관심이 높아지고 있다. 특히, 현대 도시 사회에는 많은 도로와 자동차가 존재하는데, 많은 도로와 자동차는 시각장애인에게 위험 요소가 될 수 있다. 시각장애인의 안전한 생활을 위해 횡단보도의 신호등에는 위치 및 횡단의 가부를 안내하는 음향 신호기가 설치되어 있다. 음향 신호기는 시각장애인들이 소지한 리모컨의 입력 신호에 따라 횡단보도의 적색 또는 녹색 신호의 점등 여부에 대한 정보를 사용자에게 음성으로 안내하는 장치이다.
따라서, 음향 신호기에 이상이 발생한 경우, 신속하게 처리하지 않으면 시각장애인 등은 건널목을 건너는데 불편하고 위험하다. 그러나, 음향 신호기는 각 교차로의 신호등, 횡단보도의 신호등 등 수많은 신호등에 설치되어 있기 때문에 이상 유무를 확인하는데 어려운 점이 따른다. 따라서, 음향 신호기의 이상 유무를 신속히 파악하여 조치를 취할 수 있는 기술에 대한 필요성이 있다.
본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 각각의 음향 신호기의 이상 유무를 감지하고, 이상 상태를 신속하게 서버로 알릴 수 있는 사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템을 제공하는 것이다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 사물 인터넷 기반 음향 신호기는 인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받는 전원부, 사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받는 입력부, 사운드로 메시지를 출력하는 사운드출력부, 외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기 및 서버와 통신을 수행하는 통신부, 상기 전원부, 상기 입력부, 상기 사운드출력부 또는 상기 통신부 중 적어도 하나의 이상 상태를 감지하는 센싱부 및 상기 센싱부에서 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 프로세서를 포함한다.
그리고, 상기 센싱부는 상기 전원부로부터 입력되는 전원의 오프 여부를 감지하고, 상기 프로세서는 상기 센싱부에서 감지된 전원 오프 상태에 기초하여 전원 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 대용량 콘덴서를 포함하고, 상기 통신부는 상기 전원부에서 공급되는 전원이 오프되는 경우, 상기 대용량 콘덴서에 저장된 전력을 이용하여 상기 전원 이상 신호를 상기 서버로 전송할 수 있다.
또한, 상기 센싱부는 상기 입력부에 포함된 이상 검출 접점의 오프 여부를 감지하고, 상기 프로세서는 상기 센싱부에서 감지된 기 설정된 시간 이상의 상기 이상 검출 접점의 오프 상태에 기초하여 입력부 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 센싱부는 상기 사운드출력부에 포함된 앰프의 출력단 전압값을 감지하고, 상기 프로세서는 상기 센싱부에서 감지된 상기 전압값이 기 설정된 값 이하인 경우, 사운드출력부 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 통신부는 상기 외부 리모컨으로부터 입력 신호를 수신하는 리모컨 수신 모듈, 상기 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행하는 음향 신호기 통신 모듈 및 상기 서버와 통신을 수행하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는 상기 리모컨 수신 모듈을 통해 입력되는 상기 외부 리모컨 입력 신호의 횟수를 감지하여 입력 빈도를 산출하고, 상기 산출된 입력 빈도가 기 설정된 빈도 이하인 경우 상기 리모컨 수신 모듈의 이상상태를 판단하고, 리모컨 수신 모듈 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어할 수 있다.
또한, 상기 음향 신호기 통신 모듈은 상기 타측에 위치하는 음향 신호기의 음향 신호기 통신 모듈과 동일한 ID로 설정되고, 기 설정된 주기로 상기 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행하며, 상기 프로세서는 상기 타측에 위치하는 음향 신호기로부터 응답 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 음향 신호기 통신 모듈 또는 상기 타측에 위치하는 음향 신호기의 음향 신호기 통신 모듈 중 적어도 하나의 이상상태를 판단하고, 음향 신호기 통신 모듈 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어할 수 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 사물 인터넷 기반 음향 신호기 제어 시스템은 도로 측면의 기 설정된 지점에 위치하는 복수의 사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 상기 복수의 사물 인터넷 기반 음향 신호기 각각과 통신을 수행하는 서버를 포함하고, 상기 복수의 사물 인터넷 기반 음향 신호기 각각은 인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받고, 사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받으며, 사운드로 메시지를 출력하고, 외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기 및 서버와 통신을 수행하고, 상기 사물 인터넷 기반 음향 신호기의 이상 상태를 감지하며, 상기 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 상기 서버로 전송한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 사물 인터넷 기반 음향 신호기 및 제어 시스템은 용이하게 음향 신호기의 이상 유무를 감지하고 이상 상태를 신속하게 서버로 알릴 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호기를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 사물 인터넷 기반 음향 신호기 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호기의 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 이상 여부를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부의 세부 블록도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호기 제어 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시 예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서, 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호기를 포함하는 신호등 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 신호등 제어 시스템은 음향 신호기(100), 신호등 제어기(10), 보행자 신호등(20-1) 및 차량 신호등(20-2)을 포함한다.
음향 신호기(100)는 시각 장애인용 음성 안내 장치일 수 있다. 음향 신호기(100)는 시각장애인을 위한 편의 시설 중 하나로, 횡단 보도의 신호등 또는 신호등이 연결된 지주 상에 설치되어 횡단의 가부에 대한 정보 및 횡단 보도가 위치한 고유 위치에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 음향 신호기(100)는 횡단 가부에 대한 정보로서, 횡단 보도의 적색등이 점등되었는지, 녹색등이 점등되었는지, 녹색등의 점등까지 얼마의 시간이 남았는지, 녹색등의 점등이 종료될 때까지 얼마의 시간이 남았는지 등에 대한 정보를 음성으로 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 음향 신호기(100)는, 고유 위치에 대한 정보로써, 현재 위치에 대한 몇칭 및 사용 안내와 현재 위치로부터 시작되는 방향과 다음 위치의 안내 등에 대한 정보를 음성으로서 사용자에게 제공할 수 있다. 음향 신호기(100)는 리모컨(미도시)의 입력 신호에 의해 동작될 수 있다.
리모컨은 시각장애인들이 소지하는 편의 장치 중 하나로서, 보행 중인 시각장애인에게 횡단 가부에 대한 안내, 위치 및 시설물 안내를 받을 수 있도록 한다. 구체적으로, 보행중인 시각장애인은, 횡단보도 주변에서 리모컨에 구비된 버튼을 눌러 음향 신호기(100)로부터 횡단 가부에 대한 안내를 받을 수 있다. 또한, 보행 중인 시각장애인은 리모컨에 구비된 버튼을 눌러 음향 신호기(100)로부터 음향 신호기(100)가 설치된 고유 위치에 대한 안내를 받을 수 있다.
한편, 음향 신호기(100)는 보행자 작동 신호 기능을 포함할 수 있다. 보행자 작동 신호 기능이란, 소정의 경우에 보행자 신호 버튼을 눌러야만 녹색 신호등이 작동하도록 하는 기능을 의미한다. 예를 들어, 차량 통행이 적인 야간 시간대 또는 차량 통행이 적은 장소 등에서 이용될 수 있다. 한편, 신호등 제어 시스템은 보행자 신호 버튼을 누르더라도 보행자 신호를 즉시 작동시키지 않고 일정한 신호 주기가 되어야 작동하는 방식으로 구현될 수 있다.
신호등 제어기(10)는 교차로 및 횡단도로에 설치되어 신호등을 제어하는 장치로써 독립 교차로 제어, 간선 도로 연동 제어 및 중앙컴퓨터와 연결되어 동작하는 기능을 갖출 수 있다. 신호등 제어기(10)는 방수시설을 갖춘 함체 한에 마이크로 프로세서를 이용하여 지능을 갖는 제어장치, 통신장치, 모순검지장치, 차량검지기 단자판 및 등기 개폐기 등을 포함할 수 있다. 또한, 신호등 제어기(10)는 신호제어를 위한 프로그램이 내장된 메모리(예, ROM)와 프로그렘이 수행되기 위해 데이터를 보관하는 메모리(예, RAM)을 구비하며, 이러한 기억장치들은 제어를 수행하기에 적당한 용량과 처리속도 및 전기적 특성을 가질 수 있다. 또한, 제어 프로그램은 수정이 쉽게 EPROM속에 저장되고 기능의 보완이나 수정이 용이하도록 설계될 수 있다.
또한, 신호등 제어기(10)는 교차로에 설치된 차량검지기로부터 입력된 정보에 따라 방향별 신호시간이 변화되는 교통감응제어(Actuated Control) 방식, 사전 조사된 교통량 정보에 의해 설정된 신호시간 데이터로 제어되는 TOD(Time Of Day) 제어 방식, 중앙컴퓨터의 명령에 의한 중앙제어(On-Line Control) 방식과 인접교차로와 연동신호 제어를 할 수 있는 연동제어(Coordination Control) 방식 등의 신호 제어 기능을 포함할 수 있다.
보행자 신호등(20-1)은 횡단 보도에 설치되어 보행자의 횡단 여부를 알려주는 장치로써 일반적으로 적색등과 녹색등을 포함할 수 있다. 차량 신호등(20-2)은 도로에 설치되어 차량의 진행 또는 정지 여부를 알려주는 장치로써 일반적으로 적색등, 녹색등, 황색등, 화살표등을 포함할 수 있다. 적색등, 녹색등, 황색등은 각각의 색상을 빛을 출력하는 광원으로 구현될 수 있다. 또는, 적색등, 녹색등, 황색등은 동일한 색상의 빛을 출력하는 광원과 각각의 색상의 커버를 이용하여 구현될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 사물 인터넷 기반 음향 신호기 제어 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 사거리에 설치된 복수의 신호등 및 복수의 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8)가 도시되어 있다. 일반적으로 하나의 횡단 보도에는 도로의 양측에 두 개의 신호등 및 두 개의 음향 신호기가 설치될 수 있다. 사거리는 모두 네 개의 횡단 보도가 존재하므로 여덟 개의 신호등 및 여덟 개의 음향 신호기가 설치될 수 있다. 신호등에는 음향 신호기가 함께 설치될 수 있다. 그리고, 신호등 및 음향 신호기는 신호등 제어기로부터 전원을 공급받을 수 있다. 즉, 복수의 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8) 각각은 인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받고, 사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받으며, 사운드로 메시지를 출력하고, 외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 음향 신호기는 시각 장애인을 위한 보행 보조 장치이다. 따라서, 음향 신호기가 고장나는 경우, 시각 장애인이 도로를 건널 때 위험함과 불편함이 따르게 된다. 따라서, 음향 신호기의 고장 유무를 확인하고, 신속하게 고장을 수리하는 것이 필요하다.
기존의 경우, 관리자가 음향 신호기를 하나씩 점검하여 고장 유무를 확인하고 고장을 수리하였다. 또는, 보행자가 관리 센터에 음향 신호기가 고장난 것을 신고해야만 음향 신호기의 고장 유무를 확인할 수 있었다. 관리자가 음향 신호기를 하나씩 점검하는 경우, 음향 신호기의 고장 유무를 확인하고 수리하는데 오랜 시간이 걸렸다. 또한, 대부분의 일반인들은 음향 신호기 고장에 대해 불편함을 느끼지 않기 때문에 고장 신고가 제때 이루어지지 않는 문제가 있었다.
이에 따라, 메인 진단 장치를 구비하여 사거리에 위치하는 여덟 개의 음향 신호기로부터 고장 신호를 수신하고, 메인 진단 장치가 다시 서버로 고장 여부에 대한 신호를 전송하는 기술이 개발되었다. 그러나, 메인 진단 장치가 고장인 경우, 고장 신호가 서버로 전송되지 않는 문제가 발생하고 추가적인 장치를 설치해야 하는 단점이 존재한다.
본 개시에서는 사거리에 위치하는 여덟 개의 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8) 각각은 구성부의 이상 여부를 감지하는 센싱부 및 감지된 이상 신호를 서버(200)로 전송하는 통신부를 포함한다. 따라서, 여덟 개의 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8) 각각은 감지된 이상 상태를 구체적으로 판단하고, 판단된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 서버(200)로 전송할 수 있다.
즉, 복수의 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8) 각각은 음향 신호기의 이상 상태를 감지하고, 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 서버로 전송할 수 있다.
서버(200)는 각 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8)로부터 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 수신함으로써 관리자는 어느 음향 신호기의 어느 부분에 이상이 있는지 용이하고 신속하게 파악할 수 있는 장점이 있다.
또한, 서버(200)는 복수의 음향 신호기(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6, 100-7, 100-8) 각각을 제어할 수 있다. 서버(200)는 음향 신호기 각각에 대한 고유 식별 번호를 저장할 수 있다. 따라서, 서버(200)는 고유 식별 번호를 이용하여 특정 음향 신호기를 판단할 수 있다. 그리고, 서버(200)는 특정 음향 신호기에 제어 신호를 전송할 수 있다.
예를 들어, 서버(200)는 음향 신호기(100) 출력음의 볼륨이나 높낮이일 제어할 수 있다. 주변의 소음이 많은 곳에 설치된 음향 신호기(100)는 상대적으로 큰 사운드 신호를 출력할 필요가 있다. 또는, 음향 신호기(100)는 차량이나 사람의 통행이 많은 낮 시간대에 상대적으로 큰 사운드 신호를 출력할 필요가 있다. 서버(200)는 볼륨을 높이는 제어 신호를 음향 신호기(100)로 전송할 수 있다. 음향 신호기(100)는 서버(200)로부터 볼륨을 높이는 제어 신호를 수신하고, 볼륨을 높여 사운드를 출력할 수 있다.
반대로, 주변이 적막한 곳에 설치된 음향 신호기(100)는 상대적으로 작은 사운드 신호를 출력할 필요가 있다. 또는, 음향 신호기(100)는 밤 시간대에 상대적으로 작은 사운드 신호를 출력할 필요가 있다. 서버(20))는 볼륨을 낮추는 제어 신호를 음향 신호기(100)로 전송하고, 음향 신호기(100)는 제어 신호에 따라 볼륨을 낮춰서 사운드를 출력할 수 있다.
유사한 방식으로, 서버(200)는 음향 신호기(100) 출력음의 높낮이를 제어할 수 있다. 예를 들어, 서버(200)는 제1 음향 신호기에는 음정을 낮추는 제어 신호를 전송하고, 제2 음향 신호기에는 음정을 높이는 제어 신호를 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 제1 음향 신호기는 음정을 낮춰서 사운드를 출력하고, 제2 음향 신호기는 음정을 높여서 사운드를 출력할 수 있다.
또는, 서버(200)는 음향 신호기(100)의 스피커 회로의 테스트를 제어할 수 있다. 음향 신호기(100)의 스피커는 버튼이 눌릴 때 동작한다. 즉, 사용자가 음향 신호기(100)의 버튼을 누르는 경우, 스피커는 대응되는 음성 메시지를 출력할 수 있다. 그러나, 서버(200)는 음향 신호기(100)로 제어 신호를 전송하여 스피커를 동작시킴으로써 스피커 회로를 테스트할 수 있다. 서버(200)는 음향 신호기(100)로 버튼 회로가 온 되도록 제어할 수 있다. 즉, 버튼 회로는 사용자의 푸시 또는 서버(200)의 제어 버튼 제어 신호에 의해 오프 상태에서 온 상태로 전환될 수 있다. 또는, 버튼 회로는 서버(200)로부터 수신되는 제어 신호에 의해 동작되는 별도의 병렬 회로를 더 포함할 수 있다. 따라서, 서버(200)는 음향 신호기(100)의 스피커 회로의 동작을 제어할 수 있다.
그리고, 서버(200)는 음향 신호기(100)의 주야간 기준 시간 설정을 제어할 수 있다. 즉, 서버(200)는 주야간 시간 설정 신호를 음향 신호기(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 음향 신호기(100)는 주간에는 50데시벨로 사운드를 출력하고, 야간에는 30 데시벨로 사운드를 출력하도록 설정될 수 있다. 음향 신호기(100)는 서버로부터 수신한 주야간 시간 설정 신호에 따라 출력 데시벨을 결정할 수 있다. 즉, 서버(200)는 여름에 주간 5시, 야간 21시라는 시간 설정 신호를 음향 신호기(100)로 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 음향 신호기(100)는 5시가 지나면 50데시벨로 사운드를 출력하고, 21시가 지나면 30 데시벨로 사운드를 출력할 수 있다. 그리고, 서버는 겨울에 주간 7시, 야간 19시라는 시간 설정 신호를 음향 신호기(100)로 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 음향 신호기(100)는 7시가 지나면 50데시벨로 사운드를 출력하고, 19시가 지나면 30데시벨로 사운드를 출력할 수 있다.
그리고, 서버(200)는 음향 신호기(100)의 야간 볼륨을 제어할 수 있다. 즉, 서버(200)는 음향 신호기(100)에 야간 음량 20데시벨이라는 제어 신호를 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 음향 신호기(100)는 야간에 20데시벨로 사운드를 출력할 수 있다.
또한, 서버(200)는 음향 신호기(100)의 리모컨 신호 수신 거리를 제어할 수 있다. 음향 신호기(100)는 사용자로부터 리모컨 입력 신호를 수신하여 동작할 수 있다. 음향 신호기(100)는 강한 전계로 감지 신호를 출력하는 경우, 리모컨 수신 거리는 늘어나고, 약한 전계로 감지 신호를 출력하는 경우, 리모컨 수신 거리는 줄어든다. 상황에 따라 서버(200)는 음향 신호기(100)의 리모컨 신호 수신 거리를 제어하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 제어 신호를 수신한 음향 신호기(100)는 리모컨 수신 거리를 늘리거나 줄일 수 있다.
아래에서는, 다양한 실시 예에 따른 사물 인터넷 기반 음향 신호기에 대해 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호기의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 음향 신호기(100)는 전원부(110), 입력부(120), 사운드 출력부(130), 센싱부(140), 통신부(150) 및 프로세서(160)를 포함한다.
전원부(110)는 인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받는다. 신호등 제어기는 음향 신호기(100) 및 신호등에 공통으로 전원을 공급할 수 있다. 전원부(110)는 신호등 제어기로부터 색상등(예, 적색등, 녹색등, 황색등)의 점등을 위해 신호등에 제공되는 전원라인과 병렬로 연결될 수 있다. 따라서, 신호등의 색상등의 점등을 위해 신호등 제어기가 신호등에 전력을 공급하는 경우, 음향 신호기(100)도 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 음향 신호기(100)는 신호등 제어기로부터 신호등의 색상등을 점등하기 위한 전력을 이용하여 어떤 색상등이 점등되었는지 판단할 수 있다.
입력부(120)는 사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받는다. 예를 들어, 입력부(120)는 터치 키, 푸시 키, 버튼 등을 포함할 수 있다. 음향 신호기(100)는 입력부(120)를 통해 신호가 입력되면, 메시지를 출력하거나 일정 시간 이후에 턴-온된 색상등을 변경시킬 수 있다.
사운드출력부(130)는 사운드로 메시지를 출력한다. 음향 신호기(100)는 신호등의 점등 상태를 판단한다. 그리고, 음향신호기(100)는 사운드출력부(130)를 통해 현재 점등된 색상등에 대한 메시지를 출력할 수 있다. 또는, 사운드출력부(130)는 대기 또는 횡단 메시지를 출력할 수도 있다.
센싱부(140)는 전원부(110), 입력부(120), 사운드출력부(130) 또는 통신부(140)의 이상 상태를 감지한다. 예를 들어, 센싱부(140)는 전원부(110)의 이상 상태는 1, 입력부(120)의 이상 상태는 2, 사운드출력부(130)의 이상 상태는 3, 통신부(140)의 이상 상태는 4와 같이 각 구성부에 따라 감지되는 이상 상태를 구별할 수 있다. 센싱부(140)가 각 구성부의 이상 상태를 감지하는 구체적인 예는 후술한다.
통신부(150)는 외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기 및 서버와 통신을 수행한다. 통신부(150)는 외부 리모컨 등으로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 리모컨은 시각장애인이 소지한 리모컨일 수 있다. 통신부(150)는 근처에 위치한 시각장애인이 입력한 리모컨 신호를 수신하고, 음향 신호기(100)는 시각장애인에게 현재 신호등의 상태 정보 등을 제공할 수 있다.
그리고, 통신부(150)는 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행한다. 음향 신호기(100)는 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행함으로써 보행 신호가 켜졌을 때, 음향 신호기(100)는 타측에 위치하는 음향 신호기와 번갈아 유도 알람 신호를 출력할 수 있다. 또한, 음향 신호기(100)는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행함으로써 음향 신호기(100)의 통신부(150)의 이상 상태 또는 타측에 위치하는 음향 신호기의 통신부의 이상 상태를 감지할 수 있다.
또한, 통신부(150)는 서버와 통신을 수행한다. 통신부(150)는 서버와 통신을 수행함으로써 음향 신호기(100)의 이상 상태를 서버로 전송하고, 음향 신호기(100)의 통계 데이터를 서버로 전송할 수 있다.
예를 들어, 통신부(150)는 블루투스, RFID, 적외선 통신, UWB, 지그비, 와이파이, WLAN(Wireless LAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등의 방식으로 구현될 수 있다.
프로세서(160)는 센싱부(140)에서 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 서버로 전송하도록 통신부를 제어할 수 있다. 아래에서는, 음향 신호기(100)가 이상 여부를 판단하는 구체적인 실시 예를 설명한다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 이상 여부를 감지하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 센싱부(140)에서 이상 여부를 감지할 수 있는 회로가 도시되어 있다. 도 4에서는 전체 회로 중 센싱부(140)에서 이상 여부를 감지하는 회로 부분만 도시하였다. 먼저, 센싱부(140)에서 전원 이상 여부를 감지하는 일 실시 예를 설명한다. 전원부(130)는 음향 신호기(100)로 전원을 공급한다. 전원부(130)에서 음향 신호기(100)의 각 구성부로 전원을 공급하는 회로에는 퓨즈(111)를 포함한다. 퓨즈(111)는 일정 전압 이상인 경우 단선된다. 센싱부(140)는 퓨즈(111)가 전원부(130)와 연결된 일단의 반대측에서 전압을 감지할 수 있다. 즉, 퓨즈(111)의 일단은 전원부(130)와 연결되고, 타단은 센싱부(140)와 연결된다.
정상적인 상태에서 전원부(130)는 음향 신호기(100)로 전원을 공급한다. 센싱부(140)는 퓨즈(111)의 타단에서 일정 크기 이상의 전압을 감지할 수 있다. 만일, 퓨즈(111)가 단선되거나 전원부(130)로부터 전원이 공급되지 않으면, 센싱부(140)에서 감지되는 전압은 0V가 된다. 즉, 센싱부(140)는 전원부(130)로부터 입력되는 전원의 오프 여부를 감지할 수 있다. 센싱부(140)는 각 구성부에 따라 각기 다른 신호를 프로세서로 전달할 수 있다. 또는, 센싱부(140)는 각 구성부의 식별 정보와 함께 신호를 프로세서로 전달할 수 있다. 프로세서는 감지된 전원 오프 상태에 기초하여 전원 이상 신호를 서버로 전달하도록 통신부를 제어할 수 있다. 프로세서는 전원 이상 신호를 전송할 때, 음향 신호기(100)의 고유 식별 번호를 함께 전송할 수 있다.
한편, 전원부(130)로부터 전원이 공급되지 않으면, 음향 신호기(100)의 모든 구성부는 동작을 할 수 없다. 따라서, 음향 신호기(100)는 대용량 콘덴서를 포함할 수 있다. 즉, 음향 신호기(100)는 대용량 콘덴서를 포함하고, 정상적인 상태에서 대용량 콘덴서를 충전시킬 수 있다. 그리고, 음향 신호기(100)는 전원 공급이 되지 않는 경우, 대용량 콘덴서에 충전된 전력을 이용하여 전원 이상 신호를 서버로 전송할 수 있다.
다음으로, 입력부(120)의 이상 여부를 감지하는 실시 예를 설명한다. 상술한 바와 같이, 입력부(120)는 사용자로부터 터치 또는 푸시 동작에 의해 신호를 입력받는 구조이다. 입력부(120)는 이상 검출 접점(121)을 포함할 수 있다. 이상 검출 접점(121)은 b접점이라고 불릴 수 있다. 이상 검출 접점(121)은 정상적인 상태에서 온 상태를 유지하다가 이상이 발생하면 오프 상태로 전환되는 접점을 의미한다. 즉, 정상적인 상태에서 센싱부(140)는 이상 검출 접점(121)의 온 상태를 감지할 수 있다. 또는, 정상적인 동작 상태에서 센싱부(140)는 순간적인 이상 검출 접점(121)의 오프 상태를 감지할 수 있다. 그러나, 비정상적인 상태에서 이상 검출 접점(121)은 장시간 오프 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 센싱부(140)는 기 설정된 시간 이상동안 이상 검출 접점(121)이 오프 상태를 유지하는 경우 입력부(120)의 이상 여부를 감지할 수 있다. 센싱부(140)는 입력부(120)의 이상 상태에 대한 신호를 프로세서로 전달할 수 있다. 프로세서는 센싱부(140)에서 기 설정된 시간 이상의 이상 검출 접점(121)의 오프 상태에 기초하여 입력부 이상 신호를 서버로 전송하도록 통신부를 제어할 수 있다.
다음으로 사운드출력부(130)의 이상 여부를 감지하는 실시 예를 설명한다. 사운드출력부(130)는 앰프(131)와 스피커(132)를 포함할 수 있다. 앰프(131)와 스피커(132)의 불량 여부는 동일한 방법으로 감지될 수 있다. 앰프(131)와 스피커(132)가 모두 정상 상태일 때, 음성이 출력되면 앰프(131) 출력단에 일정 전압이 출력될 수 있다. 센싱부(140)는 앰프(131) 출력단에서 감지되는 전압을 이용하여 앰프(131) 및 스피커(132)의 이상 여부를 감지할 수 있다. 즉, 앰프(131) 또는 스피커(132)가 불량인 경우, 센싱부(140)에서 감지되는 전압은 0V 부터 수 mV이고, 정상 상태일 때, 센싱부(140)에서 감지되는 전압은 수백 mV일 수 있다. 따라서, 센싱부(140)는 사운드출력부(130)에 포함된 앰프(131)의 출력단의 전압값을 감지하여 사운드출력부(130)의 이상 여부를 감지할 수 있다. 센싱부(140)는 사운드출력부(130)의 이상 상태에 대한 신호를 프로세서로 전달할 수 있다. 프로세서는 센싱부(140)에서 감지된 전압값이 기 설정된 값 이하인 경우, 사운드출력부(130)의 이상 신호를 서버로 전송하도록 통신부를 제어할 수 있다.
한편, 통신부는 신호를 송수신하는 대상이 어느 것이냐에 따라 세부 모듈로 나눌 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부의 세부 블록도이다.
도 5를 참조하면, 통신부(150)는 리모컨 수신 모듈(151), 음향 신호기 통신 모듈(152) 및 무선 통신 모듈(153)을 포함할 수 있다. 리모컨 수신 모듈(151)은 외부 리모컨으로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 리모컨 수신 모듈(151)은 시각장애인이 리모컨을 사용할 때 입력을 받을 수 있는 모듈이다. 리모컨 수신 모듈(151)은 수신만 가능하므로 리모컨 신호를 입력받을 때에만 동작될 수 있다. 따라서, 음향 신호기(100)는 매일 사용하는 횟수를 산출하고 주기적인 사용 통계에 기초하여 이상 유무를 판단할 수 있다.
즉, 음향 신호기(100)는 리모컨 수신 모듈(151)을 통해 입력되는 외부 리모컨 입력 신호의 횟수를 감지하여 입력 빈도를 산출할 수 있다. 그리고, 음향 신호기(100)는 산출된 입력 빈도가 기 설정된 빈도 이하인 경우 리모컨 수신 모듈(151)의 이상 상태를 판단할 수 있다. 음향 신호기(100)는 리모컨 수신 모듈 이상 신호를 서버로 전송할 수 있다.
음향 신호기 통신 모듈(152)은 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행할 수 있다. 음향 신호기 통신 모듈(152)는 마주보는 건너편 음향신호기의 음향 신호기 통신 모듈과 동일한 ID로 설정되어 상호 통신을 수행하는 모듈이다. 음향 신호기 통신 모듈(152)은 주기적으로 건너편 음향신호기에 신호를 보내고 응답을 받아서 이상 여부를 감지할 수 있다.
즉, 음향 신호기 통신 모듈(152)은 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기의 음향 신호기 통신 모듈과 동일한 ID로 설정되고, 기 설정된 주기로 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행할 수 있다. 음향 신호기(100)는 타측에 위치하는 음향 신호기로부터 응답 신호가 수신되지 않는 경우, 음향 신호기(100)의 음향 신호기 통신 모듈 또는 타측 음향 신호기의 음향 신호기 통신 모듈의 이상 상태를 판단할 수 있다. 그리고, 음향 신호기(100)는 음향 신호기 통신 모듈 이상 신호를 서버로 전송할 수 있다.
무선 통신 모듈(153)은 서버와 통신을 수행할 수 있다. 즉, 무선 통신 모듈(153)은 각 구성부에 대응되는 이상 신호 및 음향 신호기 식별 번호 등을 서버로 전송할 수 있다.
지금까지 사물 인터넷 기반의 음향 신호기의 다양한 실시 예를 설명하였다.
아래에서는 음향 신호기 제어 방법의 흐름도를 설명한다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호기 제어 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 음향 신호기는 음향 신호기 내부 구성부의 이상 상태를 감지한다(S610). 내부 구성부는 전원부, 입력부, 사운드출력부, 통신부를 포함할 수 있다. 그리고, 음향 신호기는 전원부의 전원 오프 여부, 입력부의 기 설정된 이상의 이상 검출 접점의 오프 상태 여부, 사운드출력부의 기 설정된 값 이하의 전압값의 감지 여부 및 리모컨 입력 빈도가 기 설정된 입력 빈도 이하인지 여부 또는 타 음향 신호기와 통신 가부 등을 감지할 수 있다.
음향 신호기는 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 서버로 전송한다(S620). 구체적인 내용은 상술하였으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 사물 인터넷 기반 음향 신호기 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 음향 신호기 200: 서버
110: 전원부 120: 입력부
130: 사운드 출력부 140: 센싱부
150: 통신부 160: 프로세서

Claims (9)

  1. 인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받는 전원부;
    사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받는 입력부;
    사운드로 메시지를 출력하는 사운드출력부;
    외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기 및 서버와 통신을 수행하는 통신부;
    상기 전원부, 상기 입력부, 상기 사운드출력부 또는 상기 통신부 중 적어도 하나의 이상 상태를 감지하는 센싱부; 및
    상기 센싱부에서 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 프로세서;를 포함하는 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 전원부로부터 입력되는 전원의 오프 여부를 감지하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부에서 감지된 전원 오프 상태에 기초하여 전원 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는 대용량 콘덴서를 포함하고,
    상기 통신부는,
    상기 전원부에서 공급되는 전원이 오프되는 경우, 상기 대용량 콘덴서에 저장된 전력을 이용하여 상기 전원 이상 신호를 상기 서버로 전송하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 입력부에 포함된 이상 검출 접점의 오프 여부를 감지하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부에서 감지된 기 설정된 시간 이상의 상기 이상 검출 접점의 오프 상태에 기초하여 입력부 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 사운드출력부에 포함된 앰프의 출력단 전압값을 감지하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센싱부에서 감지된 상기 전압값이 기 설정된 값 이하인 경우, 사운드출력부 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 외부 리모컨으로부터 입력 신호를 수신하는 리모컨 수신 모듈;
    상기 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행하는 음향 신호기 통신 모듈; 및
    상기 서버와 통신을 수행하는 무선 통신 모듈;을 포함하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 리모컨 수신 모듈을 통해 입력되는 상기 외부 리모컨 입력 신호의 횟수를 감지하여 입력 빈도를 산출하고, 상기 산출된 입력 빈도가 기 설정된 빈도 이하인 경우 상기 리모컨 수신 모듈의 이상상태를 판단하고, 리모컨 수신 모듈 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 음향 신호기 통신 모듈은,
    상기 타측에 위치하는 음향 신호기의 음향 신호기 통신 모듈과 동일한 ID로 설정되고, 기 설정된 주기로 상기 타측에 위치하는 음향 신호기와 통신을 수행하며,
    상기 프로세서는,
    상기 타측에 위치하는 음향 신호기로부터 응답 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 음향 신호기 통신 모듈 또는 상기 타측에 위치하는 음향 신호기 중 적어도 하나의 이상상태를 판단하고, 음향 신호기 통신 모듈 이상 신호를 상기 서버로 전송하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기.
  9. 도로 측면의 기 설정된 지점에 위치하는 복수의 사물 인터넷 기반 음향 신호기; 및
    상기 복수의 사물 인터넷 기반 음향 신호기 각각과 통신을 수행하는 서버;를 포함하고,
    상기 복수의 사물 인터넷 기반 음향 신호기 각각은,
    인접한 신호등 제어기로부터 전원을 입력받고, 사용자로부터 횡단 입력 신호를 입력받으며, 사운드로 메시지를 출력하고, 외부 리모컨, 도로를 중심으로 마주보는 타측에 위치하는 음향 신호기 및 서버와 통신을 수행하고, 상기 사물 인터넷 기반 음향 신호기의 이상 상태를 감지하며, 상기 감지된 이상 상태에 대응되는 이상 신호 및 고유 식별 번호를 상기 서버로 전송하는, 사물 인터넷 기반 음향 신호기 제어 시스템.
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