KR101988791B1 - 피난 유도 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 장치는, 일단에 압력이 가해지는 적어도 하나의 가압판; 상기 가압판의 타단에 배치되어, 상기 가압판에 가해지는 압력에 의해 전력을 생산하며 상기 가압판의 가압정보를 전달하는 적어도 하나의 압전모듈; 상기 압전모듈로부터 생산된 상기 전력을 저장하는 저장부; 상기 가압판의 위치를 특정하는 관리번호를 저장하는 위치저장부; 상기 전력을 공급받으며, 상기 가압판의 위치를 특정하는 관리번호 및 상기 가압정보를 포함하는 정보를 송수신하는 통신부; 및 상기 전력을 공급받으며, 상기 가압판의 일단에 배치되어 상기 통신부로부터 상기 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보를 수신하고, 시각신호 및 청각신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 피난자가 대피하기 위한 대피방향을 안내하고, 상기 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보에 기초하여 판단한 상기 피난자가 이동중인 피난방향과 상기 대피방향이 상이한 경우 정정신호를 출력하는 안내 제어부;를 포함한다.

Description

피난 유도 장치 및 시스템{EVACUATION GUIDANCE DEVICE AND SYSTEM}
본 발명은 건물, 선박 등의 구조물에 재난상황이 발생하는 경우, 피난을 유도하는 장치 및 시스템에 관한 것이다.
기존의 경보장치는 상황 발생 지점으로부터 수신된 정보를 바탕으로 벨을 작동시키거나, 상황 발생 지점의 위험발생가능 상황에 따라 대피에 알맞은 정보를 방송장치 및 기타설비를 이용하여 내부 및 외부에 송출 또는 방송하는 장치 등이 있다. 즉, 경보장치만 구비된 구조물의 경우 재난상황 발생시 경보를 통한 현상전파는 가능하나 인원의 대피를 안내하지 못하는 문제점이 있다.
이를 보완하기 위한 피난유도 장치는 비상구와 비상구의 방향을 표시하는 역할을 수행한다. 그러나 이러한 피난유도 장치는 화재 등의 재난 시 전력공급이 차단되거나 연기로 인해 시야 확보가 곤란할 경우, 피난유도 기능의 수행이 제한적이라는 문제점이 있다.
이로 인해, 상황발생지에 대한 세부적인 위치정보, 발생상황 및 대피에 관련된 구체적인 정보의 부족으로 피난 기회를 상실함으로써 많은 인명피해를 유발하게 된다.
한국등록특허 제10-1814693호
본 발명의 일 목적은 외부 전력공급이 차단된 상황에서 자체적으로 전력을 공급할 수 있는 피난 유도 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 일 목적은 재난상황 발생시 사람들의 위치를 상세하게 파악할 수 있는 피난 유도 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 일 목적은 재난 구조물 내부를 모니터링 할 수 있는 피난 유도 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따르는 피난 유도 장치는 일단에 압력이 가해지는 적어도 하나의 가압판; 상기 가압판의 타단에 배치되어, 상기 가압판에 가해지는 압력에 의해 전력을 생산하며 상기 가압판의 가압정보를 전달하는 적어도 하나의 압전모듈; 상기 압전모듈로부터 생산된 상기 전력을 저장하는 저장부; 상기 가압판의 위치를 특정하는 관리번호를 저장하는 위치저장부; 상기 전력을 공급받으며, 상기 가압판의 위치를 특정하는 관리번호 및 상기 가압정보를 포함하는 정보를 송수신하는 통신부; 및 상기 전력을 공급받으며, 상기 가압판의 일단에 배치되어 상기 통신부로부터 상기 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보를 수신하고, 시각신호 및 청각신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 피난자가 대피하기 위한 대피방향을 안내하고, 상기 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보에 기초하여 판단한 상기 피난자가 이동중인 피난방향과 상기 대피방향이 상이한 경우 정정신호를 출력하는 안내 제어부;를 포함한다.
또한, 상기 안내 제어부는 상기 가압판에 선택적으로 배치되는 마스터 노드를 포함하고, 상기 마스터 노드는 대응하는 가압판의 가압정보를 기초로 상기 피난방향을 판단할 수 있다.
또한, 상기 위치저장부는 상기 가압판의 GPS 좌표를 더 저장하고, 상기 통신부는 상기 위치저장부로부터 상기 GPS 좌표를 수신할 수 있다.
또한, 상기 가압판의 타단에 배치되어 상기 가압판에 상기 압력이 가해지거나 해제되는 경우 진동을 유지하는 적어도 하나 이상의 스프링;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시각신호는 빛, 방향표시, 문자 및 그림 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 청각신호는 음성안내 및 사이렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 피난 유도 시스템은 복수로 마련되어 상호 연결된 피난 유도 장치; 및 상기 통신부와 상기 정보를 송수신하는 모니터링부;를 포함한다.
또한, 상기 가압판의 일단은 건물 또는 선박 바닥의 표면과 동일선상에 배치되고, 상기 가압판의 타단은 상기 건물 또는 선박 바닥에 매몰될 수 있다.
또한, 상기 통신부는 최초 재난 발견시 목격자에 의해 상기 모니터링부로 상황을 전파하는 재난 알람기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모니터링부는 상기 통신부로 상기 복수의 피난 유도 장치 중 적어도 하나를 제어하는 제어명령을 송출하는 신호송출기; 및 상기 가압판의 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보 및 상기 복수의 피난 유도 장치의 배치도를 출력하는 입출력기;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 입출력기는 상기 배치도에 포함된 가압판의 가압정보를 기초로 산출된 상기 피난자의 피난방향을 출력하고, 상기 신호송출기는 가압된 상기 가압판과 인접하게 배치된 상기 안내 제어부로 상기 제어명령을 송출하여 상기 피난방향과 연계된 상기 대피방향을 안내할 수 있다.
또한, 상기 전력을 공급받아 상기 안내 제어부 주변에 축적된 분진을 분산시키는 송풍부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 장치는, 가압판과 연결된 압전모듈을 통해 전력을 자체적으로 공급할 수 있다. 이에 따라, 외부전원과 연결이 단절되더라도 전력 수급이 가능하여, 재난상황을 지속적으로 모니터링 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 시스템은, 구조물 내부 또는 외부에 모니터링부가 마련되어, 재난상황 발생시 상황을 모니터링 함으로써 피난 시간을 최소화하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 시스템은, 복수로 마련된 가압판 각각의 위치정보를 저장하는 위치저장부의 정보를 도식화하여 지속적으로 관리하는 모니터링부를 포함하여, 구조물 내부에 조난된 조난자의 위치정보를 실시간으로 확인할 수 있으며, 이에 따라 용이한 구조작업이 수행될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 시스템은, 건물 바닥면에 가압판이 매몰되고, 가압판 주변에 레이저 다이오드를 포함한 시각안내부가 배치될 수 있다. 이에 따라, 화재상황 발생시 피난자의 시야에 위치한 시각신호의 식별이 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 시스템은, 송풍부를 포함하여, 안내 제어부 주변에 잔존하는 시각신호 방해요소를 산포할 수 있다. 이에 따라, 재난발생 영역에서 시각신호의 식별이 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피난 유도 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피난 유도 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피난 유도 장치의 압전모듈의 사시도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 가압판 및 안내 제어부의 예들을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따라 건물 또는 선박에 배치된 가압판을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따라 대피방향을 출력하는 피난 유도 시스템의 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 피난 유도 시스템(1)의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 피난 유도 시스템(1)은 복수의 피난 유도 장치(10), 모니터링부(11) 및 적어도 하나의 송풍부(13)를 포함할 수 있다. 피난 유도 시스템(1)은 화재, 지진 등의 재난상황에서 건물, 선박과 같은 구조물로 공급되는 외부 전력이 차단된 경우 자체적인 전력생산을 통해 대피방향을 안내하는 시스템일 수 있다. 또한, 피난 유도 시스템(1)의 각 구성요소는 평시 생산되어 저장된 전력을 사용할 수 있다.
모니터링부(11)는 피난 유도 장치(10)와 연결되어 피난 유도 시스템(1)이 설치된 구조물의 재난상황을 파악하고 피난자들을 안내할 수 있다. 모니터링부(11)는 피난 유도 장치(10)로부터 재난상황을 수신할 수 있다. 모니터링부(11)는 재난상황에 대한 피드백을 피난 유도 장치(10)로 송신할 수 있다.
모니터링부(11)는 통신부(105, 도 2)와 정보를 송수신할 수 있다. 본 실시 예에서, 모니터링부(11)는 통신부(105)와 연결될 수 있다. 모니터링부(11)는 통신부(105)와 무선통신을 수행할 수 있다. 모니터링부(11)는 통신부(105)를 통해 복수의 피난 유도 장치(10)의 상황을 종합적으로 전달받을 수 있다.
모니터링부(11)는 신호송출기(111) 및 입출력기(112)를 포함할 수 있다. 신호송출기(111)는 통신부(105)로 복수의 피난 유도 장치(1) 중 적어도 하나를 제어하는 제어명령을 송출할 수 있다. 신호송출기(111)는 통신부(105)로 시각신호 또는 청각신호를 송출할 수 있다. 본 실시 예에서, 신호송출기(111)는 입출력기(112)와 연결될 수 있다. 관리자는 입출력기(112)를 통해 시각신호의 모양, 지속시간, 반복횟수 등을 입력할 수 있다. 관리자는 입출력기(112)를 통해 청각신호의 반복횟수, 크기, 지속시간 등을 입력할 수 있다. 신호송출기(111)는 모니터링부(11)를 관리하는 관리자가 입출력기(112)를 통해 입력하는 신호를 통신부(105)로 송출할 수 있다.
또한, 신호송출기(111)는 송풍부(13)로 신호를 송출할 수 있다. 신호송출기(111)는 입출력기(112)를 통해 입력되는 송풍부(13)의 작동신호를 송출할 수 있다. 신호송출기(111)는 송풍부(13) 각각에 독립적인 작동신호를 송출할 수 있다.
입출력기(1120)는 가압판(101)의 관리번호 및 가업정보를 포함하는 정보 및 복수의 피난 유도 장치(1)의 배치도를 출력할 수 있다. 입출력기(112)는 복수의 가압판(101, 도 2)의 좌표를 도식화하여 출력할 수 있다. 본 실시 예에서, 입출력기(112)는 마이크, 스피커, 모니터 등 시각 및 청각신호를 입출력하는 구성을 포함할 수 있다. 입출력기(112)는 복수의 가압판(101)에 대한 정보를 도식화할 수 있다. 입출력기(112)에 출력되는 정보는, 가압판(101)의 관리번호, GPS 좌표 및 가압여부 등이 포함될 수 있다.
입출력기(112)는 마스터 노드(1063, 도 5)에서 판단한 피난경로를 출력할 수 있다. 입출력기(112)는 배치도에 포함된 가압판(101)의 가압정보를 기초로 산출된 피난자의 피난방향을 출력할 수 있다. 입출력기(112)는 저장된 대피방향의 목록을 출력할 수 있으며, 관리자는 안전한 대피방향을 확인하여, 신호송출기(111)를 통해 가압된 가압판(101)과 인접하게 배치된 안내 제어부(106, 도 2)로 제어명령을 송출하여 피난방향과 연계된 대피방향을 안내할 수 있다.
송풍부(13)는 피난 유도 장치(10)에서 안내하는 피난방향을 용이하게 식별하기 위해 분진, 먼지 등을 분산시킬 수 있다. 송풍부(13)는 기체의 흐름을 유도하여 피난 유도 장치(10)의 방해요소를 제거할 수 있다.
송풍부(13)는 안내 제어부(106) 주변에 축적된 분진을 분산시킬 수 있다. 본 발명의 실시 예를 따르는 시각안내부(1061, 도 5)는 건물(9) 또는 선박 바닥에 설치된 가압판(101)의 표면에 배치되어, 먼지나 재와 같은 분진이 축적된 경우 식별이 제한될 수 있다. 이를 극복하기 위해, 송풍부(13)는 공기펌프, 팬(fan) 등과 같이 공기를 배출하는 장치를 포함할 수 있다. 송풍부(13)는 공기를 배출하여 시각안내부(1061) 주변에 축적된 먼지, 재 등의 분진을 분산시킬 수 있다. 송풍부(13)는 저장부(103, 도 2)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 송풍부(13)는 압전모듈(102, 도 2)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 송풍부(13)는 신호송출기(111)로부터 작동신호를 수신할 수 있다.
피난 유도 장치(10)는 피난 유도 시스템(1)과 마찬가지로 자체적으로 전력을 생산하여 대피방향을 안내할 수 있다. 피난 유도 장치(10)는 건물, 선박과 같은 구조물의 일부 공간에 분산되어 설치될 수 있다. 피난 유도 장치(10)는 분리된 공간에 설치되어 피난 유도 시스템(1)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 구조물의 단층이 5개의 공간으로 구분된 경우, 각 공간에 피난 유도 장치(10)가 배치될 수 있다. 또한, 동일한 공간에 복수의 피난 유도 장치(10)가 배치될 수 있다. 이와 마찬가지로, 단층이 적층된 복층 구조물의 경우 각 층의 공간에 피난 유도 장치(10)가 설치될 수 있다. 피난 유도 장치(10)의 구성요소는 아래에서 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 장치(10)의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 장치(10)는, 가압판(101), 압전모듈(102), 저장부(103), 위치저장부(104), 통신부(105), 안내 제어부(106) 및 스프링(107, 도 4)을 포함할 수 있다. 가압판(101), 압전모듈(102), 저장부(103), 위치저장부(104), 통신부(105) 안내 제어부(106) 및 스프링(107, 도 4)의 구성은 통합 모듈로 형성되거나, 하나 이상의 모듈로 이루어 질 수 있다. 그러나, 이와 반대로 각 구성은 별도의 모듈로 이루어질 수도 있다.
가압판(101)은 판재형태로 제공되며, 일단(1011)에 피난자 또는 물체로부터 압력이 가해지며, 가해진 압력을 압전모듈(102)로 전달할 수 있다. 가압판(101)은 일단(1011)에 압력이 가해질 수 있다. 본 실시 예에서, 가압판(101)의 일단(1011)과 타단(1013)은 상이한 단부를 지칭할 수 있다. 가압판의 일단(1011)은 가압판(101) 외부로부터 압력이 가해지는 단부를 지칭하며, 일단(1011)은 가압판(101)의 상단을 지칭할 수 있다. 일단(1011)에는 사람, 동물 및 물체의 접촉시 작용하는 외력에 따른 압력이 가해지며, 가해진 외력에 의해 가압판(101)은 타단(1013) 방향으로 이동할 수 있다.
가압판(101)에 가해진 압력이 해제되면, 스프링(107, 도 4)은 복원력에 의해 팽창될 수 있다. 이때 가압판(101)은 복원력을 타단(1013)을 통해 전달받으며, 동시에 일단(1011) 방향으로 다시 이동할 수 있다. 바닥에 설치된 가압판(101)은 복원력에 의해 상승할 수도 있다.
가압판(101)의 타단(1013)은 일단(1011)에 반대되는 단부를 지칭하며, 타단(1013)은 가압판(101)의 하단일 수 있다. 타단(1013)은 압전모듈(102) 및 스프링(107)이 접촉할 수 있다. 타단(1013)은 일단(1011)에 가해진 압력을 압전모듈(102) 및 스프링(107)으로 전달할 수 있다. 일단(1011)에 가해진 압력의 해제시 타단(1013)을 통해 스프링(107)의 복원력이 가압판(101)으로 전달될 수 있으며, 이를 통해 가압판(101)이 반복적으로 진동할 수 있다. 가압판(101)의 반복적인 진동은 압전모듈(102)의 지속적인 전력생산을 유도할 수 있다. 즉, 스프링(107)은 가압판(101)의 진동을 유도하여 압전모듈(102)이 생산하는 전력의 양을 향상시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 피난 유도 장치(10)에 하나의 가압판(101)이 구비되는 경우, 가압판(101)은 넓은 단면적을 가질 수 있다. 이에 따라, 예상되는 유동인구가 많거나, 설치면적이 넓은 공간에 배치될 수 있다. 한편, 넓은 단면적을 가진 가압판의 타단(1013)에 배치된 다수의 압전모듈(101)은 가압판(101)에 압력이 가해지는 경우 전체 또는 일부가 가압될 수 있다. 상세하게, 가압판(101)의 일측을 통해 피난자가 이동하는 경우 이동경로에 대응하는 타단에 배치된 압전모듈(102)은 가압될 수 있지만 이동방향과 이격된 타측에 대응하는 타단에 배치된 압전모듈(102)은 가압되지 않아 전력이 생산되지 않을 수 있다. 따라서, 단일 가압판(101)을 포함하는 피난 유도 장치(10)는 각 압전모듈(102)의 가압여부를 기초로한 가압정보를 통해, 단일 가압판(101)에 위치한 피난자의 대략적인 위치를 판단할 수 있다.
가압판(101)은 일단(1011)에 압력이 가해질 수 있다. 본 실시 예에서, 가압판(101)의 일단(1011)과 타단(1013)은 상이한 단부를 지칭할 수 있다. 가압판(101)의 일단(1011)은 가압판(101) 외부로부터 압력이 가해지는 단부를 지칭한다. 일단(1011)은 가압판(101)의 상단을 지칭할 수 있다. 일단(1011)에는 사람, 동물 및 물체의 접촉시 작용하는 외력에 따른 압력이 가해질 수 있으며, 이때 가압판(101)은 타단(1013) 방향으로 이동할 수 있다. 일단(1011)에는 인력이 작용할 수 있으며, 이때 가압판(101)은 일단(1011) 방향으로 이동할 수 있다.
가압판(101)의 타단(1013)은 일단(1011)에 반대되는 단부를 지칭하며, 타단(1013)은 가압판(101)의 하단일 수 있다. 타단(1013)은 압전모듈(102) 및 스프링(107, 도 4)이 접촉할 수 있다. 타단(1013)은 일단(1011)에 가해진 압력을 압전모듈(102) 및 스프링(107, 도 4)으로 전달할 수 있다. 일단(1011)에 가해진 압력의 해제시 타단(1013)을 통해 스프링(107, 도 4)의 복원력이 가압판(101)으로 전달될 수 있으며, 이를 통해 가압판(101)이 반복적으로 진동할 수 있다. 가압판(101)의 반복적인 진동은 압전모듈(102)의 지속적인 전력생산을 유도할 수 있다.
압전모듈(102)은 가압판의 타단(1013)에 배치되며, 가압판(101)으로부터 전달받은 압력에 기초하여 전력을 생산할 수 있다. 또한, 압전모듈(102)은 가압판(101)의 가압정보를 센싱하여 전달할 수 있다.
본 실시 예에서, 압전모듈(102)은 가압판(101)에 가해지는 압력을 통해 변형될 수 있다. 압전모듈(102)은 변형을 기초로 전력을 생산할 수 있다. 압전모듈(102)은 생산된 전력을 저장부(103), 위치저장부(104), 통신부(105), 안내 제어부(106) 또는 송풍부(13)로 전달할 수 있다. 이와 달리, 압전모듈(102)은 생산된 전력을 상기 저장부(103)에 저장하고, 상기 저장부(103)가 위치저장부(104), 통신부(105), 안내 제어부(106)또는 송풍부(13)로 전력을 전달할 수 있다. 본 발명은 압전모듈(102)을 통해 전력을 자체 생산하여, 외부전력이 차단된 경우에도 피난 유도 장치(10) 및 피난 유도 시스템(1)이 작동할 수 있다.
압전모듈(102)은 복수로 구비되어 가압판의 타단(1013)에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서, 압전모듈(102)은 가압판의 타단(1013)에 복수로 구비될 수 있다. 복수로 구비된 압전모듈(102)은 각각 독립적으로 전력을 생산할 수 있다. 복수의 압전모듈(102)은 가압판의 타단(1013)에 불규칙하게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 압전모듈(102)은 대칭성을 가진 형태로 배치될 수 있다.
저장부(103)는 압전모듈(102)에서 생산된 전력을 저장할 수 있다. 저장부(103)에 저장된 전력은 외부전력 차단시 피난 유도 장치(10)로 전달될 수 있다.
저장부(103)는 압전모듈(102)로부터 생산된 전력을 저장할 수 있다. 본 실시 예에서, 저장부(103)는 압전모듈(102)과 전기적으로 연결될 수 있다. 저장부(103)는 압전모듈(102)에서 생산된 전력의 일부 또는 전체를 저장할 수 있다. 저장부(103)는 베터리, 축전기 및 슈퍼 캐패시터를 포함할 수 있다. 저장부(103)는 저장된 전력을 통신부(105), 위치저장부(104), 안내 제어부(106) 및 송풍부(13)로 공급할 수 있다. 피난 유도 장치(10) 및 피난 유도 시스템(1)은 외부 전력이 차단되는 경우에도 저장부(103)에 저장된 전력을 소비함으로써, 자체적으로 작동할 수 있다.
위치저장부(104)는 압전모듈(102)에서 생산된 전력 또는 저장부(103)에 저장된 전력을 공급받으며, 가압판(101)의 위치를 특정하는 관리번호를 저장할 수 있다. 위치저장부(104)는 압전모듈(102) 및 저장부(103)와 연결될 수 있다.
위치저장부(104)는 가압판(101)의 GPS 좌표를 더 저장할 수 있다. 본 실시 예에서, 위치저장부(104)는 통신부(105)로부터 가압판(101)의 GPS 좌표를 전달받을 수 있다. 위치저장부(104)는 가압판(101)의 GPS 좌표를 저장할 수 있다. 위치저장부(104)는 가압판(101)의 GPS 좌표를 업데이트 시킬 수 있다. 위치저장부(104)는 가압판(101)에 부여된 관리번호와 GPS 좌표를 매칭시킬 수 있다.
통신부(105)는 압전모듈(102)에서 생산된 전력 또는 저장부(103)에 저장된 전력을 공급받으며, 가압판(101)의 위치를 특정하는 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보를 송수신할 수 있다.
본 실시 예에서, 통신부(105)는 압전모듈(102)과 연결될 수 있다. 통신부(105)는 저장부(103)와 연결될 수 있다. 통신부(105)는 압전모듈(102) 또는 저장부(103)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 통신부(105)는 위치저장부(104)로부터 관리번호를 포함하는 정보를 수신할 수 있다. 통신부(105)는 외부로부터 GPS 좌표를 수신할 수 있다. 통신부(105)는 수신한 GPS 좌표를 위치저장부(104)로 송신할 수 있다. 통신부(105)는 위치저장부(104)로부터 전달받은 정보를 외부로 송신할 수 있다.
통신부(105)는 위치저장부(104)로부터 GPS 좌표를 수신할 수 있다. 본 실시 예에서, 전술한 바에 따라, 위치저장부(104)는 최초 통신부(105)로부터 GPS 좌표를 송신하여, 가압판(101)의 관리번호에 매칭시킬 수 있다. 통신부(105)는 위치저장부(104)로부터 가압판(101)의 관리번호와 GPS 좌표가 매칭된 정보를 수신할 수 있다. 통신부(105)는 관리번호와 GPS 좌표가 매칭된 정보를 모니터링부(11)로 송신할 수 있다.
통신부(105)는 재난 알람기(미도시)를 포함할 수 있다. 재난 알람기는 재난을 목격한 목격자가 작동시키는 장치로, 재난 상황을 모니터링부(11)로 전파할 수 있다. 재난 알람기는 안내 제어부(106)로 시각신호, 청각신호를 생성하는 신호를 전달할 수 있으며, 안내 제어부(106)는 주변에 재난상황을 전파할 수 있다. 또한, 목격자는 재난 알람기를 이용하여 모니터링부(11)와 통신함으로써, 재난의 발생위치, 규모 등의 정보를 신속하고 정확하게 전달할 수 있다.
안내 제어부(106)는 압전모듈(102)에서 생산된 전력 또는 저장부(103)에 저장된 전력을 공급받으며, 가압판의 일단(1011)에 배치되어 통신부(105)로부터 가압판(101)의 위치를 특정하는 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보를 수신하고, 시각신호 및 청각신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 피난자가 대피하기 위한 대피방향을 안내하고 피난자가 이동중인 피난방향과 대피방향이 상이한 경우 정정신호를 출력할 수 있다.
안내 제어부(106)는 전력을 공급받으며, 통신부(105)로부터 정보를 수신하고, 시각신호 및 청각신호 중 적어도 하나를 통해 대피방향을 안내할 수 있다. 본 실시 예에서, 안내 제어부(106)는 압전모듈(102) 및 저장부(103)와 연결될 수 있다. 안내 제어부(106)는 전력을 공급받아 작동할 수 있다. 안내 제어부(106)는 통신부(105)와 연결될 수 있다. 안내 제어부(106)는 통신부(105)로부터 시각신호 및 청각신호를 출력하기 위한 신호를 전달받을 수 있다. 안내 제어부(106)는 시각신호 및 청각신호를 출력하여 대피방향을 안내할 수 있다.
시각신호는 빛, 방향표시, 문자 및 그림 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상세하게, 시각신호는 광원, 복수로 마련된 광원의 조합을 통해 형성되는 기호 및 문자, 반복적인 광원의 작동으로 표현되는 형상 및 영상을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 청각신호는 음성안내 및 사이렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상세하게, 청각신호는 녹음된 음성안내, 통신부(105)를 통해 전달되는 안내음성 및 사이렌과 같은 기계음을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
스프링(107, 도 4)은 가압판의 타단(1013)에 배치되어 가압판(101)에 압력이 가해지거나 해제되는 경우 진동을 유지할 수 있다. 스프링(107, 도 4)은 가압판(101)의 진동을 유도하여 압전모듈(102)이 생산하는 전력의 양을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피난 유도 장치(10)의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)은 적어도 하나 배치될 수 있다. 본 실시 예에서, 다수의 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)이 포함된 피난 유도 장치(10)는 단일한 가압판(101)이 포함된 피난 유도 장치(10)보다 피난자의 위치를 상세하게 파악할 수 있다. 상세하게, 일단의 단면적이 10 m2인 단일한 가압판을 포함하는 제1 피난 유도 장치와, 일단의 단면적이 1 m2인 가압판 10개를 포함하는 제2 피난 유도 장치는 가압판의 분포도가 상이할 수 있다. 이때, 제1 피난 유도 장치는 피난자의 위치가 10 m2 내측의 임의의 일 지점으로 파악될 수 있다. 반면, 제2 피난 유도 장치는 분포된 각 가압판의 단면적이 제한됨에 따라 피난 유도 장치가 설치된 공간 내부의 특정 지점으로 피난자의 위치가 좁혀질 수 있다. 또한, 피난자가 이동함으로써 다른 가압판을 가압하는 경우, 피난자의 이동경로를 판단할 수 있다.
해당 실시 예에서, 각 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)은 독립적으로 인식될 수 있다. 통신부(105)와 위치저장부(104)는 전력의 공급을 기초로 가압판(101)의 가압여부를 판단할 수 있다. 즉, 가압판(101a)에 압력이 가해지는 경우, 통신부(105)와 위치저장부(104)는 해당 가압판(101a)으로부터 생산된 전력을 공급받을 수 있다. 이를 통해, 단일 가압판(101a)에 단독으로 압력이 가해진 것을 판단할 수 있다. 이와 유사하게, 두 개의 가압판(101a, 101b)에 압력이 가해진 경우 통신부(105)와 위치저장부(104)는 압력이 가해진 가압판(101a, 101b)과 그렇지 않은 가압판(101c, 101d)을 구분할 수 있다. 또한, 피난 유도 장치(10)에 포함된 모든 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)은 동시에 가압될 수 있으며, 이때 통신부(105)와 위치저장부(104)는 모든 가압판(101)에 압력이 가해진 것을 인식할 수 있다. 각 가압판(101)은 압력이 전달되는 경우 타단(1013)에 배치된 압전모듈(102)을 통해 전력이 생산될 수 있다.
해당 실시 예에서, 위치저장부(104)는 복수의 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)에 배치된 압전모듈(102)과 연결될 수 있다. 위치저장부(104)는 복수의 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)에 상이한 관리번호를 부여하고, 이를 관리할 수 있다. 상세하게는, 위치저장부(104)는 가압판(101a, 101b, 101c, 101d)에 각각에 a, b, c 및 d의 관리번호를 부여하고 이를 저장할 수 있다. 이후 가압판(101a)이 가압되어 압전모듈(102)이 생산한 전력을 공급받게 되면, 위치저장부(104)는 a가 가압된 것을 인지할 수 있다. 이와 마찬가지로, 위치저장부(104)는 a 내지 d 의 관리번호를 이용하여, 각 가압판(101)의 가압 여부를 판단할 수 있다. 위치저장부(104)는 관리번호와 가압여부를 포함하는 정보를 통신부(105)로 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피난 유도 장치(1)의 압전모듈(102)의 사시도이다.
도 4와 같이, 6개의 압전모듈(102)이 배치되는 경우, 좌우 및 상하 대칭성을 가진 형태로 배치되어 가압판(101) 일단(1011)의 중앙에서 편향된 부분에 압력이 가해지는 경우에도 용이하게 전력을 생산할 수 있다. 또한, 가압판(101)의 일단(1011) 중앙에 압력이 가해지는 경우에는 복수의 압전모듈(102) 전체에 압력이 고루 전달되며, 이를 통해 배치된 압전모듈(102) 전체가 전력을 생산할 수 있다. 복수의 압전모듈(102)이 배치되는 형태는 도 4에 나타난 형태에 제한되지 않으며, 설계상의 변경에 따라 다양한 형태로 배치될 수 있다.
한편, 스프링(107)은 도 4와 같이 가압판의 타단(1013)에 배치되어 가압판(101)에 압력이 가해지거나 해제되는 경우 진동을 유지할 수 있다. 본 실시 예에서, 스프링(107)은 가압판의 일단(1011)에 가해지는 압력을 전달받을 수 있다. 스프링(107)은 가압판의 타단(1013)을 통해 압력을 전달받을 수 있으며, 압력이 해제된 후 복원력을 통해 가압판의 타단(1013)에 힘을 전달할 수 있다. 스프링(107)을 통해 힘을 전달받은 가압판(101)은 이동할 수 있으며, 이때 압전모듈(102)의 변형이 유도되어 전력을 재생산할 수 있다. 스프링(107)은 탄성에너지를 모두 소모할 때까지 가압판(101)의 진동을 유지할 수 있다. 이를 통해, 압전모듈(102)이 생산하는 전력이 향상될 수 있다.
또한, 스프링(107)은 복수로 배치될 수 있다. 일반적으로, 스프링을 통한 반복운동의 경우 진동주파수(f)와 용수철 상수(k)는 비례관계에 있다. 또한, 스프링은 병렬 연결됨에 따라 전체 용수철 상수가 증가하는 특성이 있다. 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피난 유도 장치(10)는 스프링(107)의 진동을 기초로 전력을 생산하는 압전모듈(102)이 배치됨에 따라 높은 용수철 상수(k)를 갖기 위한 설계가 요구될 수 있다. 따라서, 복수의 스프링(107)을 병렬로 배치하여 용수철 상수를 향상시킬 수 있다. 다만, 과도하게 향상된 용수철 상수의 적용은 가압판(101)에 전달되는 압력을 흡수하여 진동을 억제할 수 있으므로, 예상되는 압력의 범위에 따라 스프링(107)의 종류 및 배치개수가 변경될 수 있다. 또한, 복수의 스프링(107)은 가압판의 타단(1013)에 다양한 형태로 배치될 수 있으며, 도 4에 나타난 스프링(107)의 배치에 제한되지 않는다.
도 5 및 6은 본 발명의 가압판(101) 및 안내 제어부(106)의 예들을 도시한 도면이다. 도 5 및 6을 참조하면, 안내 제어부(106)는 시각안내부(1061) 및 마스터 노드(1063)를 포함할 수 있다. 시각안내부(1061)는 가압판(101)의 일단(1011)에 배치되어 시각신호를 출력할 수 있다.
본 실시 예에서, 시각안내부(1061)는 식별의 용이성 및 시각신호를 다양하게 표현하기 위해 복수로 구비될 수 있다. 도 5와 같이, 시각안내부(1061)는 가압판(101)의 일단(1011)의 표면상에 배치될 수 있다. 이 경우, 시각안내부(1061)를 보호하기 위한 추가적인 구성이 요구될 수 있다.
또한, 도 6과 같이 시각안내부(1061)는 가압판(101)의 일단(1011) 방향의 내측에 매몰될 수 있다. 시각안내부(1061)는 평시 사용자들이 가압판(101)에 가하는 압력에 노출될 수 있다. 다만, 시각안내부(1061)는 대피방향을 안내하기 위한 주요수단으로, 파손시 안내 제어부(106)의 기능이 제한되는 것을 방지하기 위해 외부로부터 보호가 우선시 될 수 있다. 이때, 시각안내부(1061)의 신호가 용이하게 식별되도록 가압판(101)의 일단(1011)은 투명한 소재로 제공될 수 있다.
시각안내부(1061)는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 시각안내부(1061)는 화재상황시 연기 및 분진으로 인한 방해요소를 극복하는 것이 요구되며, 이에 따라 시각안내부(1061)는 직진성이 강한 빛을 출력할 수 있다. 시각안내부(1061)는 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 건물(9) 또는 선박에 배치된 가압판(101)을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7을 참조하면, 가압판(101)의 일단(1011)은 건물 또는 선박 바닥의 표면과 동일선상에 배치될 수 있다. 또한, 가압판(101)의 타단(1013)은 건물 또는 선박 바닥에 매몰될 수 있다. 이때, 가압판(101)의 상단이 건물(9)의 바닥면과 평행하게 배치될 수 있다. 상세하게, 평시 건물(9) 또는 선박에 배치된 가압판(101)이 사용자들의 통행이나 물건의 운반 등을 방해하지 않기 위해 가압판의 일단(1011)의 표면에 해당하는 상단이 이 건물(9) 또는 선박의 바닥면과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 재난시 건물(9) 바닥과 요철구조가 형성된 가압판(101)은 피난자의 이동에 방해되어 피난 유도 장치(10) 및 시스템(1)의 안정성을 감소시킬 수 있으므로, 가압판의 상단은 건물(9) 바닥면과 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 가압판(101)을 경유하는 이동과정에서 예상되는 가압판(101) 진동의 진폭을 최소화함으로써, 가압시 느껴지는 건물(9) 바닥과의 이질감을 감소시킬 수 있다. 이를 위해, 가압판(101) 하단에는 예상되는 이동소요에 따라 상이한 용수철 상수를 갖는 스프링(107)을 배치할 수 있다. 가압판(101)은 압력이 해제되는 경우, 스프링(107)에 의한 진동이 유지될 수 있다. 피난 유도 시스템(1)은 이를 통해 전력을 생산 및 저장할 수 있다.
마스터 노드(1063)는 가압되는 가압판(101)의 정보를 종합적으로 수신하여 피난방향을 판단할 수 있다. 상세하게, 복수의 피난 유도 장치(10)에 포함된 마스터 노드(1063)는 대응하는 가압판(101) 가압정보 및 관리번호를 기초로 피난방향을 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따라 대피방향을 출력하는 피난 유도 시스템의 예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 마스터 노드(1063)를 포함한 안내 제어부(106)가 재난지역과 피난방향을 기초로 대피방향을 제시할 수 있다. 상세하게, 도 2와 같이 단수의 가압판(101)을 포함하는 피난 유도 장치(10)가 복수로 배치된 피난 유도 시스템(1)은 각 피난 유도 장치(10) 중 일부에 마스터 노드(1063)가 배치된 가압판(101)을 포함할 수 있다. 이때, 마스터 노드(1063)는 일정한 간격을 갖도록 배치되거나, 무작위로 배치될 수 있다. 마스터 노드(1063)는 주변의 피난 유도 장치(10)에 포함된 가압판(101)이 가압되는 것을 기초로 피난자의 피난방향을 판단할 수 있다.
또한, 도 3과 같이 복수의 가압판(101)을 포함하는 피난 유도 장치(10)에서 마스터 노드(1063)는 피난 유도 장치(10) 내 가압판(101) 일부에 선택적으로 배치될 수 있다. 이와 유사하게, 마스터 노드(1063)는 복수의 피난 유도 장치(10) 중 일부에 선택적으로 배치될 수 있다. 마스터 노드(1063)는 주변 가압판(101)이 가압되는 것을 기초로 피난 유도 장치(10) 내부에서 피난자의 피난경로를 판단할 수 있다. 또한, 피난 유도 장치(10)에 포함된 마스터 노드(1063)는 판단한 피난경로를 타 피난 유도 장치(10)에 포함된 마스터 노드(1063)와 공유할 수 있다. 이를 기초로 하여 피난 유도 시스템(1) 내부에서 피난자의 피난경로를 판단할 수 있다.
본 실시 예에서, 마스터 노드(1063)는 위치저장부(104)로부터 가압판(101)의 관리번호를 수신할 수 있다. 마스터 노드(1063)는 압전모듈(102)과 연결되어 각 압전모듈(102)의 전력 생산시, 전력생산이 발생한 가압판(101)과 관리번호를 매칭시킬 수 있다. 마스터 노드(1063)는 주변의 가압판(101)이 가압되는 정보를 전달받을 수 있다. 마스터 노드(1063)는 주변 가압판(101)의 관리번호와, 가압여부를 종합하여 피난자가 이동중인 피난방향을 판단할 수 있다.
피난 유도 시스템(1)에서, 복수의 피난 유도 장치(10)에 각각 마련된 마스터 노드(1063)는 서로의 정보를 통신부(105)를 통하여 공유할 수 있다. 각각의 마스터 노드(1063)는 피난 유도 장치(10) 내부에서 인식한 피난방향을 공유함으로써, 복수의 피난 유도 장치(10)를 포함하는 피난 유도 시스템(1)이 설치된 건물 또는 선박내부에서 피난자의 피난방향을 상세하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 마스터 노드(1063)는 각 가압판(101)에 배치된 시각안내부(1061)가 대피방향을 제시하는 신호를 출력하도록 명령을 전달할 수 있다. 대피방향을 나타내는 시각신호는 방향지시, O 형상 신호등, 청색신호 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
마스터 노드(1063)는 피난방향이 대피방향과 상이한 경우 정정신호를 출력할 수 있다. 본 실시 예에서, 마스터 노드(1063)에는 최초 비상구를 향한 대피방향이 설정되어 저장될 수 있다. 또한, 마스터 노드(1063)는 모니터링부(11)에서 업데이트한 대피방향을 수신할 수 있다. 상세하게, 마스터 노드(1063)는 가압판(101)이 가압되는 정보를 종합하여 판단한 피난방향과 대피방향을 비교할 수 있다. 마스터 노드(1063)는 피난방향과 기존에 저장된 대피방향이 일치하는 경우, 대피방향을 지시하는 신호를 출력할 수 있다. 또한, 마스터 노드(1063)는 피난방향과 저장된 대피방향이 상이한 경우, 피난방향을 정정하기 위한 정정신호를 출력할 수 있다. 이때. 출력되는 시각신호는 X 형상 경고등, 적색신호 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 청각신호는 경고음, 사이렌 등을 포함할 수 있다. 피난자는 정정신호를 통해 업데이트된 대피방향을 확인할 수 있으며, 업데이트된 대피방향은 피난자가 이동중인 피난방향과 연계되어 비상구와 같은 목적지까지 이어지는 경로일 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 피난 유도 시스템
10: 피난 유도 장치
101, 101a, 101b, 101c, 101d: 가압판
1011: 가압부의 일단
1013: 가압부의 타단
102: 압전모듈
103: 저장부
104: 위치저장부
105: 통신부
106: 안내 제어부
1061: 시각안내부
1063: 마스터 노드
107: 스프링
11: 모니터링부
111: 신호송출기
112: 입출력기
13: 송풍부
9: 건물

Claims (11)

  1. 바닥에 배치되어 일단에 압력이 가해지는 적어도 하나의 가압판;
    상기 가압판의 타단에 배치되어, 상기 가압판에 가해지는 압력에 의해 전력을 생산하며 상기 가압판의 가압정보를 전달하는 복수개의 압전모듈;
    상기 압전모듈로부터 생산된 상기 전력을 저장하는 저장부;
    상기 가압판의 위치를 특정하는 관리번호를 저장하는 위치저장부;
    상기 전력을 공급받으며, 상기 가압판의 위치를 특정하는 관리번호 및 상기 가압정보를 포함하는 정보를 송수신하는 통신부; 및
    상기 전력을 공급받으며, 상기 가압판의 일단에 배치되어 상기 통신부로부터 상기 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보를 수신하고, 시각신호 및 청각신호 중 적어도 하나의 신호를 통해 피난자가 대피하기 위한 대피방향을 안내하고, 상기 복수개의 압전모듈로 순차적으로 가해진 압력에 의해 수집된 상기 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보에 기초하여 판단한 상기 피난자가 이동중인 피난방향과 상기 대피방향이 상이한 경우 정정신호를 출력하는 안내 제어부;를 포함하고,
    상기 시각신호 및 청각신호 중 적어도 하나의 신호는,
    상기 가압판의 일단으로부터 상기 가압판에 압력을 가하는 피난자가 위치한 방향으로 출력되는, 피난 유도 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내 제어부는,
    상기 가압판에 선택적으로 배치되는 마스터 노드를 포함하고,
    상기 마스터 노드는,
    대응하는 가압판의 가압정보를 기초로 상기 피난방향을 판단하는, 피난 유도 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치저장부는,
    상기 가압판의 GPS 좌표를 더 저장하고,
    상기 통신부는,
    상기 위치저장부로부터 상기 GPS 좌표를 수신하는, 피난 유도 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압판의 타단에 배치되어 상기 가압판에 상기 압력이 가해지거나 해제되는 경우 진동을 유지하는 적어도 하나 이상의 스프링;을 더 포함하는, 피난 유도 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시각신호는,
    빛, 방향표시, 문자 및 그림 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 청각신호는,
    음성안내 및 사이렌 중 적어도 하나를 포함하는, 피난 유도 장치.
  6. 복수로 마련되어 상호 연결된 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항의 피난 유도 장치; 및
    상기 통신부와 상기 정보를 송수신하는 모니터링부;를 포함하는, 피난 유도 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가압판의 일단은,
    건물 또는 선박 바닥의 표면과 동일선상에 배치되고,
    상기 가압판의 타단은,
    상기 건물 또는 선박 바닥에 매몰된, 피난 유도 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    최초 재난 발견시 목격자에 의해 상기 모니터링부로 상황을 전파하는 재난 알람기;를 더 포함하는, 피난 유도 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 통신부로 상기 복수의 피난 유도 장치 중 적어도 하나를 제어하는 제어명령을 송출하는 신호송출기; 및
    상기 가압판의 관리번호 및 가압정보를 포함하는 정보 및 상기 복수의 피난 유도 장치의 배치도를 출력하는 입출력기;를 포함하는, 피난 유도 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입출력기는,
    상기 배치도에 포함된 가압판의 가압정보를 기초로 산출된 상기 피난자의 피난방향을 출력하고,
    상기 신호송출기는,
    가압된 상기 가압판과 인접하게 배치된 상기 안내 제어부로 상기 제어명령을 송출하여 상기 피난방향과 연계된 상기 대피방향을 안내하는, 피난 유도 시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력을 공급받아 상기 안내 제어부 주변에 축적된 분진을 분산시키는 송풍부;를 더 포함하는, 피난 유도 시스템.
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