[发明专利]安全和监视系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

该美国非临时专利申请要求2013年4月15日提交的韩国专利申请号10-2013-0041182和2013年10月15日提交的韩国专利申请号10-2013-0122862在35U.S.C.§119下的优先权，通过引用而由此合并其全部内容。

技术领域

这里公开的本发明涉及安全（security）和监视（surveillance），并更具体地，涉及能够基于声场变化来分开检测火灾和入侵场面（situation）的安全监视系统和方法。

背景技术

已研究用于感测火灾或入侵场面的安全传感器达到很长时间。

感测火灾的传感器可使用温度感测方案、烟雾感测方案、气体感测方案、和火焰（flame）感测方案之一。另一方面，用于感测入侵的传感器可使用无源红外（PIR）感测方案、IR感测方案、超声方案、声音感测方案、振动感测方案、和微波感测方案之一。

最近，在安全监视领域主要使用利用相机成像信息的图像监视系统，诸如CCTV、因特网协议（IP）相机、或交通工具黑匣子。

典型地，已知检测声压变化以检测入侵的入侵检测器。当对所检测的声压和参考声压之间的差别超出预定值的次数进行计数、并且确定所计数的次数是预置参考数或更大时，入侵检测器生成用于确定入侵的输出。入侵检测器可检测甚至没有声音的入侵。然而，要求入侵检测器根据空间或环境条件来可变地确定入侵标准。此外，入侵检测器不区分入侵和火灾。

在另一场面下，存在检测烟雾、火焰、和火情（fire）的组合火灾检测器。该组合火灾检测器借助于一个集成火灾检测器来检测烟雾、火焰、和火情。组合火灾检测仪器有用于为自燃准备的烟雾感测功能连同为纵火（arson）准备的火焰检测功能。

当将该组合火灾检测器安装在其中直接检测火焰或烟雾的地点时，该组合火灾检测器可对于各种火灾场面具有低错误报告比率，并检测早期状态下的火灾。然而，当安装传感器的地点处的温度或烟雾密度不高时，该组合火灾检测器不能很好地检测早期火灾状态下的火灾。另外，当火焰由物体覆盖或者火灾在盲点爆发时，因为检测火焰的困难，所以该组合火灾检测器难以检测早期状态下的火灾。

在另一场面下，基于声场变化的火灾监视方法和系统可检测火灾监视空间内的声场变化，以检测早期状态下的火灾。这里，所以声场变化由以下事实引起，即根据由于火灾导致的周围空气的温度改变的、空气密度和声波速度的改变影响声波传递。尽管基于该声场变化的火灾检测方案可基于由于火灾导致的声场变化来检测火灾的爆发，但是难以详细和量化地检测温度分布改变。因此，难以精确区分火灾和入侵，其中它们是声场变化的主要原因。

在另一情况下，存在通过声场图案分析的安全方案。该安全方案通过检测声压的偏差和平均值，基于针对标准偏差的声压变化率，来检测声场变化并检测入侵。此外，通过检测根据声源的时间改变或波长改变的声场变化的图案，而增加用于安全监视的可靠性。

然而，即使在该方法中，由于详细和量化地检测温度分布改变的难度，所以仍然难以区分火灾和入侵，其中它们是声场变化的主要原因。

发明内容

本发明提供了能够区别检测火灾和入侵的安全场面的安全监视方法和系统。

本发明还提供了能够检测火灾和入侵场面、将它们彼此区分、并提供全面安全监视的基于声场变化的安全监视方法和系统。

本发明的实施例提供了一种安全监视系统，包括：声音生成装置，向设置的安全监视空间内输出由具有多个频率分量的正弦波的线性和形成的多音调声波；声音接收装置，从在该安全监视空间中接收的声波获得被表示为声压和相位的用于每一频率的声场信息；和声场信号处理装置，按照准备模式存储从该声音接收装置获得的用于每一频率的声场信息，比较存储的声场信息和按照监视模式从该声音接收装置输出的用于每一频率的当前声场信息，并确定安全场面的发生，其中该声场信号处理装置在发生安全场面时，比较用于每一频率的参考声场信息图案和在预定时段中收集的声场信息图案，并区分这是该安全监视空间中的火灾发生还是入侵发生。

在一些实施例中，该声场信号处理装置可通过在比较用于每一频率的声场信息的图案时、分析该声场信息图案在不改变其形状的情况下朝向高频率连续移位还是改变声场信息图案的形状，来区分火灾场面和入侵场面。