KR101753555B1 - 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 긴급구난용 특수차량 통합제어 시스템에 관한 것으로서, 상기 특수차량에 탑재되어 일정 높이로 상승하면서 회전이 가능한 붐대의 상단에 장착되어 원거리로 조명을 제공하는 제1조명과; 상기 제1조명과 함께 붐대에 장착되어 상기 제1조명이 비추는 탐지목표물을 식별할 수 있는 적어도 하나의 제1카메라와; 상기 탐지목표물을 식별하기 위한 별도의 제2조명과 적어도 하나의 제2카메라를 갖추고 있으며 무선통신을 통해 영상을 제공하는 무인 항공장치와; 상기 제1조명, 제1카메라, 제2조명, 제2카메라 및 무인 항공장치 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부;를 포함하되, 상기 무인 항공장치는 상기 특수차량에 장착되지 않고 별도의 제어장치를 통해 제어될 수 있고, 상기 제어부는 탐지목표물의 온도가 설정온도 범위 내에 포함될 때 경고음을 울리는 기능과, 상기 제1카메라 및 제2카메라 중 적어도 하나로부터 얻은 영상을 저장하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템{Integral control system of special vehicles for emergency rescue}
본 발명은 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템에 관한 것이다, 더 구체적으로는 상기 특수차량에 탑재되어 일정 높이로 상승하면서 회전이 가능한 붐대의 상단에 장착되어 원거리로 조명을 제공하는 제 1조명과; 상기 제1조명과 함께 붐대에 장착되어 상기 제1조명이 비추는 탐지목표물을 식별할 수 있는 적어도 하나의 제1카메라와; 상기 탐지목표물을 식별하기 위한 제2조명과 적어도 하나의 제2카메라를 갖추고 있으며 무선통신을 통해 영상을 제공하는 무인 항공장치와; 상기 제1조명, 제1카메라, 제2조명, 제2카메라 및 무인 항공장치 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부;를 포함하되, 상기 무인 항공장치는 상기 특수차량에 장착되지 않고 제1제어장치를 통해 제어될 수 있고, 상기 제어부는 탐지목표물의 온도가 설정온도 범위 내에 포함될 때 경고음을 울리는 기능과, 상기 제1카메라 및 제2카메라 중 적어도 하나로부터 얻은 영상을 저장하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
산악 조난사고, 교통사고, 지진, 항공기사고 등이 발생하게 되면, 그 사고 현장을 신속하게 탐지하여 119 또는 경찰에 신고함으로써 위험에 처한 사람을 안전하게 구조하는 것은 아주 중요하다.
사고가 발생한 후 이른바, 골든타임 이내에서 신속하게 대응하면 인명피해 및 재산피해를 최소화할 수 있다.
그러나 응급차량 또는 구난용 차량의 접근이 용이하지 않아 사고 현장을 찾더라도 산악지역과 같이 차량 접근이 어려운 지형이거나, 야간 또는 악천후로 인해 현장접근이 어려워진 상황에서는 신속한 대처가 어려워져 인명 및 재산피해가 상당히 커질 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 현장접근이 어려운 경우에는 피해가 상당히 커지게 되므로, 이러한 문제점을 해소하기 위한 야간 또는 접근 용이성을 확대할 수 있는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템이 요구되나, 종래에는 단순 조명기능 등을 갖춘 특수차량이나, 119 신호를 통한 소방대원들의 구조에 의존하는 경우가 대부분이다.
아래의 특허문헌 0001에는 인명탐색과 조명기능을 갖춘 긴급구난용 특수차량을 제공함으로써 효율적인 광원을 이용하여 구난, 구조 상황에서 사고자 또는 조난자를 찾아내어 구조할 수 있도록 한다.
그러나 특허문헌 0001과 같이 조명기능 등을 갖춰 구난, 구조를 효율화하는 기술은 다양하게 공개되어 있지만, 야간 또는 접근 용이성이 떨어지는 구조 상황에서도 좀 더 신속하고 효율적으로 현장에 접근할 수 있고, 나아가 현장상황을 명확히 파악할 수 있도록 각종 전자-전기 기기를 제어할 수 있는 통합제어 시스템에 관한 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
한국 등록특허 제10-1411664호(2014. 6. 18.)
본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 야간 또는 악천후로 인해 주변 시야를 확보하기 어려운 상황에서도 신속하고 효과적으로 사고현장을 탐지 및 상황대처가 이루어지도록 고휘도 조명 외에도 조난대상을 다양하게 탐색하기 위한 제1카메라와, 원격조정이 가능한 소형 무인 항공장치와, 상기 조명, 제1카메라 및 무인 항공장치 등을 포함하는 각종 장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 무인 정찰장치 또는 무인로봇과 연동되어 있어 사람의 접근이 불가능하거나 어려운 영역의 상황을 영상으로 확인할 수 있으므로 보다 신속하고 정확한 대처를 가능하게 함으로써 구조를 위한 비용을 절감할 수 있고 인명구조의 가능성을 더욱 높이는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템은, 상기 특수차량에 탑재되어 일정 높이로 상승하면서 회전이 가능한 붐대의 상단에 장착되어 원거리로 조명을 제공하는 제1조명과; 상기 제1조명과 함께 붐대에 장착되어 상기 제1조명이 비추는 탐지목표물을 식별할 수 있는 적어도 하나의 제1카메라와; 상기 탐지목표물을 식별하기 위한 별도의 제2조명과 적어도 하나의 제2카메라를 갖추고 있으며 무선통신을 통해 영상을 제공하는 무인 항공장치와; 상기 제1조명, 제1카메라, 제2조명, 제2카메라 및 무인 항공장치 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부;를 포함하되, 상기 무인 항공장치는 상기 특수차량에 장착되지 않고 제1제어장치를 통해 제어될 수 있고, 상기 제어부는 탐지목표물의 온도가 설정온도 범위 내에 포함될 때 경고음을 울리는 기능과, 상기 제1카메라 및 제2카메라 중 적어도 하나로부터 얻은 영상을 저장하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 구체적인 과제의 해결 수단은 발명의 상세한 설명에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템에 의하면, 야간 또는 악천후로 인해 주변 시야를 확보하기 어려운 상황에서도 좀 더 신속하고 효과적으로 사고현장을 탐지 및 상황대처가 이루어질 수 있도록 하고, 나아가 구조 시에 상황파악 어려움에 따른 불필요한 비용과 시간을 절감할 수 있으며, 인명구조의 가능성을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 긴급구난용 특수차량을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 긴급구난용 특수차량을 이용하여 탐지목표물을 탐지하는 상황을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 해당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 설명을 위해 단순화되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 긴급구난용 특수차량을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1의 긴급구난용 특수차량을 이용하여 탐지목표물을 탐지하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템(100)은 상기 특수차량(10)에 탑재되어 일정 높이로 상승하면서 회전이 가능한 붐대(20)와, 상기 특수차량에 장착되고 고휘도 조명을 복수개를 일정시간 이상 사용할 수 있는 충전식 배터리(30)와, 상기 붐대(20)의 상단에 장착되어 원거리로 조명을 제공하는 제1조명(40)과, 상기 제1조명(40)과 함께 붐대(20)에 장착되어 상기 제1조명이 비추는 탐지목표물을 식별할 수 있고 자동으로 초점을 맞추어 촬영할 수 있는 적어도 하나의 제1카메라(50)와, 상기 특수차량(10)에 장착되어 사고 현장을 알려주는 LED 안내판(60)과, 상기 제1조명(40), 제1카메라(50), LED 안내판(60) 등을 제어하는 제어부(도시되지 않음)를 포함하고 있다.
상기 특수차량(10)에는 수직으로 일정 높이(예를 들어 12m)까지 상승하면서 하부에 설치된 링기어를 통해 360°로 회전할 수 있고 복수개의 단수를 포함하는 붐(Boom)대(20)가 탑재되는데, 상기 붐대(20)는 그 재질이 고장력 철판 등으로서 유압실린더 방식에 의하여 승·하강하도록 되어 있고, 상기 붐대(20)의 상부에는 고휘도 방전램프(41, LED LAMP) 및 탐조등(42, searchlight)을 포함하는 상기 제1조명(40)과, 적외선 열화상 카메라, CCD(charge-coupled device) 카메라 등을 포함하는 제1카메라(50)가 장착된다.
또한 상기 붐대(20), 제1조명(40), 제1카메라(50), LED 안내판(60) 등의 구성요소에 전원을 공급할 수 있는 상기 충전식 배터리(30)가 장착되어 있다.
한편, 상기 통합제어 시스템(100)은 상기 탐지목표물을 식별하기 위한 제2조명(미도시)과 적어도 하나의 제2카메라(미도시)가 장착되며 무선통신을 통해 영상을 제공하는 무인 항공장치(70)를 더 포함하고 있다. 더하여 구조상황에 따라 상기 무인 항공장치는 상기 탐지목표물을 식별하기 위한 제3조명(미도시)과 적어도 하나의 제3카메라(미도시)가 장착된 무인 로봇으로 대체될 수 있다. 여기에서 상기 제1 내지 제3 카메라를 통해 상기 탐지목표물이 자동 검출될 수 있고 이를 바탕으로 그 위치정보를 파악할 수 있으며, 또한 사용자가 위치정보를 선택하면 해당 위치로 상기 무인로봇 또는 무인 항공장치를 이동시키는 것도 가능하다.
상기 제1 내지 제3카메라의 적절한 일 예로는 적외선 열화상 카메라, 초저도 카메라, IP 카메라 등이 있다. 적외선 열화상 카메라는 사물에서 방사되는 적외선을 이미지(image)화하는 것으로 온도의 고저에 따라 구분할 수 있고, 실시간 모니터링, 자동 포커싱, 확대 및 축소기능을 포함할 수 있다. 다른 실시예로는 야간, 안개 등과 같이 육안으로 탐지가 어렵거나 어두운 환경에서도 적외선 열화상 카메라와 달리 컬러 화면을 표시할 수 있는 초저도 카메라가 필요에 따라 대신 이용될 수 있다. 그리고 상기 제1 내지 제3 카메라는 유무선 인터넷에 연결하여 사용되는 것으로서, 제어부 또는 휴대용 통신기기에 촬영 영상 등을 전송할 수 있는 IP(Internet Protocol) 카메라(일명 네트워크 카메라)일 수 있다. 상기 제어부는 탐지목표물의 온도가 설정온도 범위 내에 포함될 때 경고음을 울리는 기능을 포함하여 사용자에게 사고자 또는 조난자를 좀 더 신속하게 알려줄 수 있다. 상기 설정온도는 사람 또는 동물에 대한 체내 온도를 기준으로 일정범위로 설정될 수 있다.
상기 무인 항공장치(70) 및 무인 로봇은 상기 특수차량(10)에 장착되지 않고, 각각의 제어장치(80)를 통해 제어될 수 있으며, 상기 제어장치(80)의 예로는 조이스틱, 무인 창공장치(드론)용 제어장치, 무인로봇용 제어장치가 있다. 또한 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3카메라를 통해 얻은 사고현장의 영상을 저장하는 기능을 더 포함하며, 이렇게 저장된 영상은 제어부를 통해 통상의 핸드폰, PDA, 태블릿 PC 등의 휴대용 통신기기에 전송되어 응급구조에 이용될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 카메라는 PTZ(pan-tilt-zoom) 기능을 포함하고 있어 상하좌우 방향의 회전과 줌(zoom) 등을 통해 현장을 명확히 탐지할 수 있다.
상기 제어부는 컴퓨터와 함께 모니터를 통해 사용자가 제어할 수 있으며, 상기 모니터는 터치스크린을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 모니터에는 구조상황, 위치정보, 각종 스위치 등이 표시되어 카메라, 조명, LED 안내판, 스위치 등이 제어될 수 있으며, 상기 탐지목표물이 복수개인 경우 상기 탐지목표물 각각에 대한 위치정보와 현장상황을 보여주는 영상을 별도의 파일로 저장될 수 있고, 탐지된 탐지목표물의 총합 및 각 위치정보가 자동으로 상기 스크린에 표시되는 것이 바람직하다.
상기 제1조명(40)은 탐지목표물을 원거리에서 탐지할 수 있도록 충분한 조도를 제공할 수 있는 수단으로서, 고휘도 방전램프(41) 및 탐조등(42)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 고휘도 방전램프(41)는 발광관 내의 금속첨가물, 특수가스의 종류에 따라 다양한 색상(색온도, Kelvin)을 연출하며, 무지개 색깔 모두를 포함하는 연속스펙트럼 특성을 기반으로 높은 연색성의 성능을 발휘한다. 이러한 스펙트럼의 출력효율을 토대로 기존 방전램프보다 시인성이 월등할 뿐만 아니라 시각으로 감지되는 발광량이 최고 2배 이상이며, 60%의 전력 절감효과를 제공하는 초절전 램프이다. 가시광선 대역(400~700㎚)의 무지개 색깔과 같은 여러 가지 색을 포함하는 연속스펙트럼의 특성을 기반으로 높은 연색성의 성능을 발휘하므로 대낮 같이 밝은 자연광 조명 효과를 제공한다. 또한 고휘도 방전램프(41)는 종전의 방전램프에서 불가능했던 순간 점등과 소등 후에 순간 재점등이 가능하며, 50~85℃에서 작동이 되도록 아크-튜브(Arc-tube) 내부를 최적의 상태로 설정된다. 구체적으로 최고 12m의 고휘도 방전램프(41)를 메인라이트로 하여 불빛을 밝힘으로써 조사거리 100m, 조사반경 15m, 조사점밝기 50Lux의 광원을 제공하여 조난당한 사람과 장비가 위험상황에서 벗어날 수 있도록 도와준다. 나아가 상기 붐대(20)의 상단에는 특정구역을 조명하기 위하여 사용하는 대형 등화(燈火)로서 LED등을 광원으로 사용하고, 은도금을 한 포물선형 거울을 반사경으로 하는 탐조등(42)를 장착하는데, 그 규격의 일예로서는 DC 48V, 소비전력 600W, 효율 95(Im/W)의 19인치 LED 램프를 사용할 수 있다.
상기 충전식 배터리(30)는 상기 차량(10)에 탑재되어 엔진을 가동하지 않고, 배터리만을 사용할 수 있는데, 이렇게 함으로써 일체의 소음이 없어 군사작전용으로도 사용할 수 있는 등 여러 가지 장점이 있다. 이때 배터리의 종류로서는 비상시에 전기를 발생시킬 수 있어야 하며, 리튬(Li) 배터리 중에서 외부 충격으로부터 안전한 충전식 리튬인산철(LiFePO4) 배터리를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 충전식 배터리(30)의 특징은 첫째, 사용 가능 온도범위가 -25℃~65℃이므로 저온 뿐만 아니라 고온에서도 사용이 가능하여 온도에 강하다. 둘째, 납(Pb) 배터리에 비하여 2~6배, 기존 리튬(Li) 배터리에 비해 2배 이상의 출력 및 수명이 긴 특성을 가지고 있으므로 고출력, 고수명이다. 셋째, 내부저항의 안정화로 인하여 장기간 보관하여도 배터리의 손실률이 적어 자체 방전율이 낮으며, 사용 중에 균일한 방전을 유지하는 특성을 갖는 매우 우수한 것이다.
일예인 상기 충전식 리튬인산철(LiFePO4) 배터리는 고출력 및 고수명이므로, 60W 초정압 방전램프 10개를 10시간 동안이나 사용할 수 있으며, 하루에 한 번씩 충·방전을 해도 총 3,000회 보증이 가능하여 8년 이상 사용할 수 있으므로 본 발명과 같은 조명차량에 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
상기 특수차량(10)의 내부에서 충전식 배터리(30)가 설치된 상부에는 사고자 또는 조난자를 구출하여 이송하기 위한 장비로서 응급구조용 들것(96, stretcher)을 구비함으로써 긴급 구조 시에 이를 사용하여 사고자 또는 조난자를 구출한 후에 안전하게 병원 등으로 이송할 수 있도록 한다.
상기 특수차량(10)은 산악과 같이 형상이 고르지 못한 곳을 이동할 수 있으므로 지면이 고르지 않고 울퉁불퉁한 곳에 주차하는 일이 자주 발생하게 되는데, 이때 상기 붐대(20)를 인출 또는 신축하거나 선회시킬 때 강한 바람 등으로 인하여 차량이 전복되거나 균형을 잃지 않고 땅위에 안전하게 안착하도록 하기 위하여 차량 전,후면에 아웃트리거(Outrigger)(85)가 더 설치될 수 있다. 상기 붐대(20)를 작동하기 전에는 항상 아웃트리거 빔을 뽑고 아웃트리거 레그(leg)도 뻗어 내리도록 하며, 특히 아웃트리거 레그가 땅위에 잘 안착되었는지, 차량이 수평상태인지를 꼭 확인한다.
또한 상기 특수차량(10)이 형상이 고르지 못한 곳에 빠져서 나오지 못할 경우에는 밧줄을 묶어 쉽게 빠져 나올 수 있도록 하기 위하여 차량 전,후면에 윈치(Winch)(90)를 설치한다.
본 발명의 상기 특수차량(10)의 짐칸에는 필요시 교체할 수 있도록 하기 위하여 산악용 타이어나 스노타이어, 높은 곳을 오를 수 있는 사다리, 화재를 진압할 수 있는 소화기 등의 긴급 구조장비를 적재할 수 있는 공간인 구조장비 적재함(95)을 구비할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것에 해당되며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해지는 것임은 자명하다 할 것이다.
10: 특수차량 20: 붐대
30: 충전식 배터리 40: 제1조명
41: 고휘도 방전램프 42 : 탐조등
50: 제1카메라 60: LED 안내판
70: 무인 항공장치 80: 제어장치
85: 아웃트리거 90: 윈치
95: 적재함 96: 응급구조용 들것
100: 통합제어 시스템

Claims (8)

  1. 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템에 있어서,
    상기 특수차량에 탑재되어 일정 높이로 상승하면서 회전이 가능한 붐대의 상단에 장착되어 원거리로 조명을 제공하는 제1조명과;
    상기 제1조명과 함께 붐대에 장착되어 상기 제1조명이 비추는 탐지목표물을 식별할 수 있는 적어도 하나의 제1카메라와;
    상기 탐지목표물을 식별하기 위한 별도의 제2조명과 적어도 하나의 제2카메라를 갖추고 있으며 무선통신을 통해 영상을 제공하는 무인 항공장치와;
    상기 제1조명, 제1카메라, 제2조명, 제2카메라 및 무인 항공장치 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어부;를 포함하되,
    상기 무인 항공장치는 상기 특수차량에 장착되지 않고 제1제어장치를 통해 제어될 수 있고,
    상기 제어부는 탐지목표물의 온도가 사람 또는 동물에 대한 체내 온도 범위 내에 포함될 때 경고음을 울리는 기능과, 상기 제1카메라 및 제2카메라 중 적어도 하나로부터 얻은 영상을 저장하는 기능을 포함하고, 제3카메라를 통해 얻은 영상을 저장하는 기능을 더 포함하며,
    상기 탐지목표물을 식별하기 위한 제3조명과 적어도 하나의 제3카메라를 갖추며,
    상기 무선통신을 통해 영상을 제공하는 무인 로봇을 더 포함하되,
    상기 무인 로봇은 제2제어장치를 통해 제어되고,
    상기 탐지목표물이 복수 개인 경우, 탐지된 탐지목표물의 총합 및 각 위치정보가 자동으로 터치스크린에 표시되는 것을 특징으로 하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 카메라는 적외선 열화상 카메라, CCD(charge-coupled device) 카메라, 초저도 카메라를 적어도 하나 포함하되, 유무선 통신이 가능한 IP카메라인 것을 특징으로 하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 카메라는 PTZ(pan-tilt-zoom) 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 터치스크린을 이용하여 제어되는 것을 특징으로 하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 저장된 영상은 휴대용 통신기기에 전송하여 응급구조 수행에 이용되는 것을 특징으로 하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 PTZ 카메라는 상기 탐지목표물을 자동 검출하고 그 위치정보를 출력할 수 있으며, 사용자가 위치정보를 선택하면 해당 위치로 상기 무인로봇 또는 무인 항공장치가 이동되는 것을 특징으로 하는 긴급구난용 특수차량의 통합제어 시스템.
  8. 삭제
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