KR102049083B1 - 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템 - Google Patents

레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각종 시설물 등에서 화재를 비롯한 각종 재난상황이 발생하였을 때 하며 레이저를 활용하여 연기가 가득한 상황에서도 식별 가능하여 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 하되 시설물 내부에 있는 조난자들이 화재가 발생한 위치나 유독성 가스를 피해 대피할 수 있도록 경보를 출력하고 현장 영상을 관리자에게 전달하여 정밀한 대응이 가능한 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템에 관한 것이다.

Description

레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템 {Smart emergency light system with guidance function using laser}
본 발명은 비상등에 관한 것으로, 자세하게는 각종 시설물 등에서 화재를 비롯한 각종 재난상황이 발생하였을 때 하며 레이저를 활용하여 연기가 가득한 상황에서도 식별 가능하여 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 하되 시설물 내부에 있는 조난자들이 화재가 발생한 위치나 유독성 가스를 피해 대피할 수 있도록 경보를 출력하고 현장 영상을 관리자에게 전달하여 정밀한 대응이 가능한 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화재와 같은 재난은 인체에 치명적인 유독가스와 함께 많은 양의 연기와 그을음이 발생하여 피난자가 위험에 처하게 되며, 특히 다수의 사람이 이용하는 공공건물이나 지하철 등의 실내공간에서의 화재는 반 밀폐된 구조적인 특성과 함께 많은 사람이 이용함에 따라 자칫 대형 인명사고로 이어질 가능성이 크다.
이러한 재난발생시 인명사고를 최소화하기 위해서는 가능한 신속하게 안전한 실외로 대피하는 것이 가장 바람직하므로, 유독가스 등이 발생하는 위험 상황으로부터 벗어날 수 있도록 비상구 방향을 안내하는 대피용 비상장비가 요구된다.
이에 관련 법령을 통해 공공장소에는 적정한 수의 비상장비를 갖추도록 하고 있으며 특히 좁은 복도와 같은 실내 장소에는 확인하기 용이한 위치에 비상등을 설치하여 비상구 등 탈출로를 쉽게 확인할 수 있도록 하고 있다.
하지만, 통상적인 다중이용시설은 넓은 면적과 복잡한 구조로 인해 재난 상황에서 비상등의 위치를 확인하기 어렵고, 특히 다양한 내장재의 연소로 인해 발생하는 연기가 실내에 가득한 상황에서 방향을 잃어 화재 방향이나 비상구가 없는 곳으로 이동하는 경우 큰 위험에 빠지는 경우가 잦다.
이와 더불어 종래에는 정전 상황만 고려한 나머지 비상용 전원에 의해 비교적 약한 강도로 빛을 내거나 야광 물질을 통해 빛이 나도록 하고 있어 비상구를 안내하기 위한 장치들이 연기가 가득한 상태에서 제 구실을 하지 못하는 경우가 많아 이에 대한 개선책이 요구되고 있었다.
등록특허공보 제10-1018583호(2011.02.22)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 각종 시설물 등에서 화재를 비롯한 각종 재난상황이 발생하였을 때 이를 신속하게 감지하여 경보를 출력하되 시설물 내부에 있는 조난자들이 화재가 발생한 위치나 유독성 가스를 피해 대피할 수 있도록 하며 레이저를 활용하여 연기가 가득한 상황에서도 식별 가능하도록 하여 신속하고 안전하게 외부로 대피할 수 있도록 하는 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 개별 ID가 지정되어 시설물에 구비된 비상구 상측에 설치되되, 전방 측 설정된 각도로 레이저빔을 방출하는 레이저발진부와, 재난유형에 따른 음향을 포함한 경보신호가 저장되는 메모리와, 전방 하측을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라와, 복수 색상의 LED를 다수 구비하여 경보신호에 의해 지정된 색상 및 패턴으로 발광하는 발광부와, 설정된 음량으로 음향 경보신호 및 안내음향을 출력하는 스피커와, 음향신호를 입력받는 마이크와, 평상 모드 또는 경보신호에 따른 상기 발광부 및 스피커를 제어하며 획득된 영상 및 음향신호를 관제부로 전송하는 제1제어부를 구비하는 비상등; 상기 비상등이 설치된 구역정보와 시설물의 구조 및 비상구 위치를 포함하는 피난정보가 저장된 데이터베이스와, 상기 비상등의 영상 및 음향신호를 수집하며 재난유형 및 발생위치를 파악하는 모니터링부와, 파악된 재난유형 및 발생위치를 반영하여 각 비상등의 비상등신호와 출력될 음향 경보신호 및 안내신호를 포함하는 제어신호를 생성하는 제2제어부와, 상기 제어신호를 대응하는 각 비상등으로 전달하는 경보전파부와, 상기 비상등과의 통화 및 방송기능을 제공하는 통화부를 구비하는 관제부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 비상등은 상기 레이저발진부를 설정된 방향으로 회동시키는 회동부를 더 포함하되, 상기 레이저발진부 및 회동부는 복수로 구비되어 복수의 레이저를 상이한 거리로 동시에 방출할 수 있도록 구성되고, 상기 비상등은 상기 카메라를 통해 복수의 레이저빔을 인식하여 영상 내 거리를 산출하여 영상에 표시할 수 있는 거리산출부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 비상등은 상기 레이저발진부의 전면으로 공기를 배출하는 송풍부와, 액체용기로부터 배출되는 액체를 상기 송풍부 측으로 분사하여 미스트를 형성하는 분무부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 비상등은 IP 주소 및 인터넷망을 통해 승인된 외부 단말기로부터의 접속 및 통신을 통한 영상감지 및 통화 기능을 제공하는 연동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 비상등은 상기 경보전파부를 통해 전달되는 제어신호를 피난자가 소지한 단말기를 통해 확인할 수 있도록 변환하여 블루투스 4.0 기반의 브로드캐스팅 방식으로 송출하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명을 통해 대형 건물이나 각종 공공시설뿐 아니라 사람들이 많이 이용하는 다중이용시설인 지하상가, 지하철 역사 등 지하공간의 길이나 깊이, 그리고 복잡한 구조로 인하여 효율적인 인명 대피 및 구조 시설 등을 요구하는 장소에서의 재난 발생시에 신속하게 발생위치 및 비상구 위치를 파악할 수 있어 효과적으로 인명을 보호할 수 있다.
또한, 정전만 대비하던 기존의 장치보다 시야가 확보되기 어려운 방황에서도 레이저를 통한 발광 및 음향 경고, 단말기 연동 등을 통해 원활한 대피 경로 식별이 이루어질 수 있다. 또한, 기존 비상조명 및 안내장치 등과 달리 대피 경로에 가득 채워진 연기 속에서도 향상된 투사성능을 통해 조난자가 쉽게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 개념도,
도 2는 본 발명의 1 실시예에 따른 비상등의 외형을 나타낸 전면도,
도 3은 본 발명의 1 실시예에 따른 비상등의 단면도,
도 4는 본 발명의 1 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 1 실시예에 따른 레이저 방출모습을 나타낸 개념도
도 6은 본 발명의 1 실시예에 따른 통화모습을 나타낸 개념도,
도 7은 본 발명의 1 실시예에 따른 영상촬영 모습을 나타낸 개념도,
도 8은 본 발명의 2 실시예에 따른 비상등의 외형을 나타낸 전면도,
도 9는 본 발명의 2 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 개념도로서, 본 발명은 다수의 구역으로 분할되어 복잡한 구조를 갖는 각종 시설물이나 건물에 적용되어 화재를 비롯한 각종 재난 발생을 대비하여 구역마다 설치되며 개별 ID가 지정되어 시설물에 구비된 비상구 상측에 설치되는 비상등(120)을 기반으로 이루어지게 된다.
이때 기본적으로 시설물에 구비되는 구성으로 개별 ID가 지정되어 시설물의 구역별로 설치되되, 화염 및 연기를 감지하여 화재를 판단하는 화재감지부(111)를 포함하는 감시모듈부(110)를 포함하여 이와 연동을 통해 유·무선으로 연결된 화재 및 재난감시를 위한 감시모듈부(110)에서 송출되는 신호를 관제부(140) 및 비상등(120)을 통해 각 구역으로 전파하며 인명피해 최소화를 위한 정보를 제공하게 된다.
상기 감시모듈부(110)는 각각의 개별 ID가 지정되어 화재 등을 감시하기 위한 단위인 구역마다 설치되며, 기본적으로 가장 빈도가 높은 재난 유형인 화재를 감시할 수 있도록 화염 및 연기를 감지하여 화재를 판단하는 화재감지부(111)를 포함하게 된다.
상기 화재감지부(111)는 구역에서 발생한 화염과 연기를 함께 감지함으로 정확한 화재의 감지가 이루어지도록 하며, 필요에 따라서는 상용의 지진계를 비롯하여 시설물이나 건물의 흔들림을 감지할 수 있는 센서를 통해 구현되어 지진상황을 감지할 수 있는 지진 감지부나 테러 등의 다양한 재난을 감지할 수 있도록 감지 대상에 맞추어진 다양한 센서를 상기 감시모듈부(110)에 포함 시킬 수도 있다.
또한, 상기 감시모듈부(110)는 연기 및 가스의 존재와 함께 농도를 감지하는 제1센서(112)와, 주변 공기의 흐름을 감지하는 제2센서(113)를 포함할 수 있다. 이는 특정구역에서 화재가 발생 후 다른 구역으로 전파되는 상황에서 화재를 비롯하여 발생하는 연기 및 유독가스가 구역별로 이동하는 상황을 구체적으로 파악하기 위한 구성으로 상기 제1센서(112)를 통해 각 구역의 연기 및 가스의 농도를 측정함과 더불어 풍향 센서로 이루어진 제2센서(113)를 통해 구역별 공기이동 방향을 측정하여 현재 연기 및 가스의 이동방향의 파악뿐 아니라 추후 연기의 이동 및 확산 예측도 가능하다.
도 2는 본 발명의 1 실시예에 따른 비상등의 외형을 나타낸 전면도, 도 3은 본 발명의 1 실시예에 따른 비상등의 단면도, 도 4는 본 발명의 1 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도이다.
상기 비상등(120)은 비상구의 위치를 상시 표시하는 기능과 함께 본 발명에서는 화재와 같은 재난정보와 함께 대피를 위한 정보를 시설물이나 건물 내에 있는 사람들에게 전파하기 위한 구성으로 상기 감시모듈부(110)와 마찬가지로 개별 ID가 지정되어 시설물의 구역별 특히 비상구 위치상에 설치되되, 레이저발진부(121)와 메모리(122)와 카메라(123)와 발광부(124)와 스피커(125) 및 마이크(126)와 제1제어부(127)와 거리산출부(128)와 연동부(129)와 통신부(131)와 회동부(136)와 암호화부(137)의 구성을 구비한다.
상기 비상등(120)은 다양한 형태로 이루어질 수 있으나 첨부된 도 2와 같이 기본적으로 비상구 상측에 설치하여 비상구임을 나타내는 표준화된 표식을 구비할 수 있으며 이 외에도 비상구 위치를 알리며 피난자가 어려움 없이 식별 및 접근 가능한 위치에 설치된다.
상기 레이저발진부(121)는 비상등(120) 전면으로 레이저빔을 방출하기 위한 구성으로, 본 발명에서는 기본적으로 이러한 레이저빔을 통해 재난 중 식별력을 대폭 향상시키게 된다. 단일의 레이저빔을 통해 비상구의 방향을 안내할 수도 있으나 비교적 먼 거리나 연기가 자욱한 상황에서도 쉽게 확인할 수 있도록 다수의 발광 레이저 다이오드를 통해 레이저빔을 방출하는 것이 바람직하다. 특히 레이저빔 중 가시성이 뛰어난 532㎚ 부근 파장대의 그린레이저를 활용하는 것이 바람직하며 다수의 레이저빔을 이용하여 대피 방향을 의미하는 화살표 형상의 스폿이나 기타 안내를 위한 표식이 형성되도록 할 수도 있다.
상기 회동부(136)는 상기 레이저발진부(121)를 설정된 방향으로 회동시키는 전동 액추에이터로서 설정된 각도범위 이내에서 상하좌우 방향으로 레이저발진부(121)를 회동시키며 방향을 안내함으로 피난자가 쉽게 탈출 방향을 파악할 수 있도록 한다.
상기 메모리(122)에는 재난유형에 따른 음향을 포함하는 경보신호가 저장된다. 재난유형이라 함은 언급한 바와 같이 기본적으로 화재로서 필요에 따라 지진을 비롯하여 지진이나 테러 등의 범죄발생이나 시설물 특성에 따라서는 침수 등이 될 수 있다. 이러한 재난유형을 알리기 위한 음향이 미리 작성되어 경보신호로서 상기 메모리(122)에 저장되며, 현재 비상구의 위치 및 재난의 발생위치와 탈출 경로 등을 음향으로 표현하여 만들게 된다.
상기 카메라(123)는 전방 하측을 촬영하여 영상을 획득하는 구성으로, 비상구가 위치한 통로 또는 공간 내부를 촬영하여 실시간으로 영상을 얻을 수 있다. 비교적 긴 복도형태의 공간에서는 복도 끝까지 원활히 촬영할 수 있는 화각을 갖도록 하며 짧은 공간에서는 광각렌즈를 활용하여 사각을 최소화할 수 있다. 이러한 카메라(123)를 통해 비상등(120)이 설치된 가시 구역내 영상감시가 가능하며 영상을 통한 화재(재난) 발생상황이나 피난자의 위급상태에 따른 구호신호를 판단할 수 있다.
상기 발광부(124)는 기본적으로 복수 색상의 LED로 이루어져 경보신호에 의해 지정된 색상 및 패턴으로 발광하여 어둠 속이나 연기 속에서도 쉽게 비상등(120)을 찾아 접근할 수 있도록 돕게 된다.
이에 대응하여 상기 발광부(124) 전면에는 투명 내지는 반투명 재질로서 비상구 표식이 그려진 덮개(130)가 설치되며, 평상시 상기 발광부(124)가 빛을 방출함에 따라 덮개(130)에 그려진 표식이 밝아지며 식별 가능하도록 작동한다.
통상 비상구 표식이 녹색으로 표시됨에 따라 녹색 빛을 방출하는 LED를 비롯하여 각종 상황을 색상으로 쉽게 구분하여 표시할 수 있도록 적색이나, 황색, 청색 등 색상으로 이루어진 LED를 구비할 뿐 아니라 LED의 배열을 규칙적으로 하여 선택적인 점등을 통해 간단한 문자 및 숫자를 표시할 수 있도록 구성하게 된다.
상기 스피커(125)는 설정된 음량으로 음향 경보신호 및 안내음향을 출력하여 시각이 불편한 피난자나 시야 확보가 어려운 상황 등에서 소리를 통해 재난 및 안내정보의 전달을 돕게 되며, 후술되는 통화부(145)를 통한 통화기능 구현시 관제부(140) 측의 관리자의 음성을 전송받아 출력하는 역할을 하게 된다.
도 6은 본 발명의 1 실시예에 따른 통화모습을 나타낸 개념도, 도 7은 본 발명의 1 실시예에 따른 영상촬영 모습을 나타낸 개념도로서, 이러한 통화기능에 대응하여 상기 마이크(126)는 피난자의 음향신호를 입력받아 상기 관제부(140)로 전달할 수 있도록 구성되며, 통화기능뿐 아니라 비상등(120)이 설치된 구역내의 음향을 수집하여 피난자로부터 도움을 요청하는 음향을 식별할 수 있도록 구성된다.
이와 더불어 상기 마이크(126)는 재난 상황이 아니더라도 현장에서 발생하는 소리를 수집하며 방범 기능을 수행할 수 있으며 수집되는 음향을 통해 위급상황 등을 파악하는 용도로 활용될 수 있다.
상기 제1제어부(127)는 전원을 공급받아 비상등(120)에 구비되는 전기/전자적인 구성을 제어하는 제어회로로서, 평상 모드 또는 경보신호에 따른 상기 발광부(124) 및 스피커(125)를 제어하며 획득된 영상 및 음향신호를 관제부(140)로 전송하게 된다.
이러한 비상등(120)에 구성된 일련의 세부구성들을 통해 단순히 비상벨만을 작동시키던 종래의 1차원적 재난 경보 시스템의 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 기존의 시스템에 쉽게 추가하여 인명 안전을 도모할 수 있다.
도 5는 본 발명의 1 실시예에 따른 레이저 방출모습을 나타낸 개념도로서, 기본적으로 복수의 레이저발진부(121)를 구비하여 각각 다른 위치로 레이저를 방출하는 방식을 활용할 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 상기 비상등(120)은 상기 레이저발진부(121)를 설정된 방향으로 회동시키는 회동부(136)를 더 포함하되, 상기 레이저발진부 및 회동부는 복수로 구비되어 복수의 레이저를 상이한 거리로 동시에 방출할 수 있도록 구성되고, 상기 비상등(120)은 상기 카메라를 통해 복수의 레이저빔을 인식하여 영상 내 거리를 산출하여 영상에 표시할 수 있는 거리산출부(128)를 더 구비함으로 원격에서 영상을 통해 영상내 피난자나 물체가 비상구로부터 어느 정도 거리로 떨어져 있는지 확인 가능하다.
또한, 복수로 구비된 각각의 레이저발진부(121) 및 회동부(136)를 제어하여 각각의 레이저발진부(121)에 대한 레이저 출력각도를 개별제어할 수 있도록 구성하되, 상기 비상등(120)은 경보신호에 대응하여 각각의 레이저발진부(121) 및 회동부(136)를 지속적으로 개별 제어하여 전면에 일정 간격으로 출력하거나 레이저 빔을 설정된 각도로 움직여 단일 방향으로 레이저를 출력하는 것보다 레이저빔의 각도를 지속적으로 변환함에 따라 미스트를 통한 빔의 산란을 촉진함으로 식별력을 향상시킬 수 있다.
더불어 피난자가 소지한 단말기로서 블루투스 기능을 보유한 단말기가 상기 비상등(120)에 접근함에 따라 안내정보를 수신하여 연동할 수 있도록 상기 비상등(120)은 상기 관제부(140)를 통해 전달되는 제어신호를 피난자가 소지한 단말기를 통해 확인할 수 있도록 변환하여 블루투스 4.0 기반의 브로드캐스팅 방식으로 송출하는 통신부(131)를 더 포함할 수 있다.
이러한 부가기능 구현을 위해서는 피난자가 단말기를 소지하여야 하며, 시설물 진입시 접근권한이 부여된 애플리케이션을 미리 설치한 상태에서 블루투스 기능을 활성화시켜 놓을 필요가 있다.
물론 블루투스가 아니라도 와이파이를 비롯하여 상용의 다양한 근거리 무선통신 방식을 적용할 수도 있다. 또한, 이를 확장하여 하나의 시설의 각 비상구마다 설치된 다수의 비상등에 대하여 같은 층간의 무선 네트워크를 형성하여 정보를 주고받을 수 있도록 구성할 수 있다. 이를 통해 파손이나 고장, 화재 등의 원인으로 인해 통신이 단절되는 것을 막아 원활한 대피 유도가 이루어질 수 있도록 하게 되며 이러한 무선 네트워크는 서로 연결되는 구간이 100m 단위로도 가능하여 와이파이, 블루투스 기능을 그대로 유지 할 수 있다. 특히 와이파이, 블루투스는 단거리 통신망으로 장거리 필요시 증폭기 등의 보조적 기기를 활용해야 함으로 중계기를 사용시 중계기 파손에 따라 전체 시스템이 작동 불능상태가 될 수 있으나 본 발명에서는 중계기 없이 각 비상등 상호간 데이터 송수신이 이루어져 이러한 문제를 차단할 수 있다.
더불어 상기 비상등(120)은 IP 주소가 부여되고 외부 인터넷망에 접속할 수 있도록 구성되어 승인된 외부 단말기로부터의 접속 및 통신을 통한 영상감지 및 통화 기능을 제공하는 연동부(129)가 구비될 수 있다. 이러한 연동부(129)를 통해 미리 승인된 단말기 즉 관리자나 소방관제 기관에서 보유한 단말기와 비상등(120)이 상호 영상감지 및 통화함으로 현장에 있는 피난자를 통한 정확한 상태파악이 이루어질 수 있다.
이때 승인된 외부 단말기 이외의 단말기로부터의 해킹이나 인가되지 않은 접근을 방지하기 위해 비상등(120)에 접속할 수 있는 비밀번호와 같은 인증수단을 암호화하여 블록체인 서버에 저장하고 이를 인증된 단말기와 연동하여 접속을 승인하는 암호화부(137)를 구성함으로 보안성을 크게 향상시킬 수 있다.
상기 관제부(140)는 상기 감시모듈부(110) 및 비상등(120)과 유무선을 연결되어 시설물의 재난 상황을 관제하기 위한 구성으로, 데이터베이스(141)와 모니터링부(142)와 제2제어부(143)와 경보전파부(144)와 통화부(145)의 세부구성을 구비하며, 원격지에 별도의 관리서버 형태로 설치될 수도 있으며 경우에 따라서는 각각의 비상등(120)에 전체 또는 부분적으로 포함되는 형태로 설치될 수도 있다.
상기 데이터베이스(141)는 상기 감시모듈부(110) 및 비상등(120)이 설치된 구역정보와 시설물의 구조 및 비상구 위치와 이동경로를 포함하는 피난정보가 저장되는 구성이다. 앞서 언급한 바와 같이 상기 감시모듈부(110) 및 비상등(120)에는 개별 ID가 부여됨에 따라 각각의 감시모듈부(110) 및 비상등(120)의 설치위치의 파악 및 개별통신이 이루어질 수 있다.
본 발명이 적용되는 전체 시설물의 구조정보 상에 각 감시모듈부(110) 및 피난정보모듈부(120)의 설치 위치가 구역별로 미리 파악된 상태에서 시설물에 구비된 비상구의 위치와 각 구역에서 각 비상구로 이동할 수 있는 전체 경로가 모든 경우의 수를 고려하여 미리 정리되어 상기 데이터베이스(141)를 구축할 수 있다.
상기 모니터링부(142)는 상기 감시모듈부(110)의 감지신호 및 상기 비상등(120)의 영상 및 음향신호를 수집하며 재난유형 및 발생위치를 파악하는 구성으로, 각 감시모듈부(110) 및 비상등(120)과 상시 연결된 상태를 유지하며 신호를 수집, 모니터링하며 특정 감시모듈부(110) 혹은 비상등(120)에서 수집된 영상 또는 음향신호를 통해 재난유형 입력이 감지될 경우 감지된 재난유형과 발생위치 즉 신호를 송출한 감시모듈부(110) 또는 비상등(120)이 설치된 구역을 파악하게 된다.
상기 제2제어부(143)는 상기 모니터링부(142)를 통해 재난상황이 확인됨에 따라 파악된 재난유형 및 발생위치를 반영하여 각 비상등(120)의 비상등신호와 출력될 음향 경보신호 및 안내신호를 포함하는 제어신호를 생성하게 되며 필요에 따라 상기 데이터베이스(141) 분석을 통해 구역별 최적의 이동경로를 산출할 수도 있다.
즉 발광부(124)를 통해 재난종류 및 발생위치를 간단한 문자를 비롯하여 평상시에 차별화된 색상 및 점등 패턴으로 출력할 수 있도록 비상등신호를 생성하고, 스피커를 통해 각각 출력될 영상 및 음향 경보신호 및 안내신호를 포함하는 제어신호를 생성한다. 또한, 언급된 최적의 이동경로는 기본적으로 비상구까지의 최단거리를 기본으로 하되 이동경로 상에 화염이나 연기 등 위험요소가 존재하지 않는 경로를 알고리즘에 의해 분석하여 도출할 수 있다.
또한, 각 비상등(120)별 회동부(136)의 각도제어를 위한 제어신호를 함께 생성하여 발광부(124) 뿐 아니라 레이저를 통한 가시성을 크게 향상시키도록 한다.
통상 재난발생위치는 전 구역에 대하여 불변하므로 재난유형 및 발생위치를 안내하는 영상 및 음향은 설치된 모든 비상등(120)이 동일하게 출력되나, 이동경로는 구역별로 상이할 수밖에 없으므로 각 비상등(120)의 회동부(136) 구동을 위한 제어신호나 안내신호는 각 구역의 위치를 반영하여 각각 생성될 필요가 있다.
이에 대응하여 상기 제2제어부(143)는 상기 제1센서(112) 및 제2센서(113)의 감지결과를 반영하여 구역별로 연기 및 가스 분포와 이동방향을 반영하여 피난자가 이동시 연기 및 가스에 노출되는 시간을 최소화할 수 있는 이동경로를 산출할 수 있는 알고리즘을 갖추어 질식사고를 최소화할 수 있도록 한다.
상기 경보전파부(144)는 상기 제2제어부(143)에서 생성된 제어신호를 대응하는 각 비상등(120)으로 전달하는 구성으로 각 비상등(120)에 부여된 개별 ID를 통해 정확하게 전달이 이루어져, 피난자는 현재 자신이 위치한 구역을 기준으로 탈출을 위한 이동경로를 안내받을 수 있다.
상기 통화부(145)는 상기 조작부(125)를 통해 피난자가 통화기능을 선택함에 따라 동작하는 구성으로 해당 비상등(120)에 구비된 마이크(126) 및 스피커(125)를 통한 통화기능을 제공하며, 관제부(140)가 원격의 위치에 관리자와 함께 존재하는 경우 구역의 피난자와 관리자가 통화하며 재난상황을 통지받거나 이동경로 등을 육성 안내하는 등의 조치를 할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 하나의 비상등(120)을 통해 음성방송 형태로 관제부(140)를 경유하여 나머지 모든 비상등(120) 측으로 안내방송을 송출하는 기능도 구현될 수 있다.
이러한 일련의 구성을 통해 각 구역에 위치한 피난자들은 감지된 재난 위치에 대한 정보수신과 동시에 각 구역에 설치된 비상등(120)을 통해 재난 위치에 대한 영상, 음성을 통한 정보제공과 피난을 위한 이동경로 안내가 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 2 실시예에 따른 비상등의 외형을 나타낸 전면도, 도 9는 본 발명의 2 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 상술한 1 실시예의 구성을 기본으로 재난 상황에 대응한 더욱 안전한 피난과 비상등(120) 확인을 위한 부가적인 구성이 구비되고 있다. 이하의 설명에서는 발명의 취지가 흐려지는 것을 방지하기 위해 앞서 설명한 1 실시예와 동일한 기능 및 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하고 부가되는 구성을 중심으로 설명을 개진한다.
통상 화재로 매연이 가득한 상황에서 상기 레이저발진부(121) 및 발광부(124)의 밝기가 밝더라도 가시성이 크게 저하되어 피난자가 이를 쉽게 발견할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 물론 스피커(125)를 통해 출력되는 음향을 통한 안내가 가능하지만 재난이 주변 소음을 동반하는 상황에서는 이마저도 여의치 않을 우려가 있음에 따라 국부적인 강제 송풍 및 매연 저감을 통해 레이저의 가시성을 높일 수 있도록 각 비상등(120) 측면에 송풍부(132)와 분무부(133)를 구비할 수 있다.
상기 송풍부(132)는 소형의 강력한 팬을 구비하여 상기 레이저발진부(121)의 전면으로 강한 공기를 배출하여 매연을 밀어내며 레이저의 가시범위를 넓히게 된다. 바람직하게는 한 방향으로 공기를 배출하기보다는 공기 흐름을 제어할 수 있는 날개를 부가하여 와류를 발생시키며 연기 중으로 레이저가 진행할 수 있는 범위를 넓힐 필요가 있다.
또한, 그을음 성분을 일부 저감시킬 수 있도록 상기 분무부(133)는 물과 같은 액체가 수용된 용기(134)를 구비하되 용기(134)로부터 배출되는 액체를 상기 송풍부(132) 측으로 분사하여 레이저가 출력되는 범위 내에 미스트를 형성하는 그을음 성분을 저감시키게 된다. 다양한 변형예가 가능하지만 비활성가스와 액체를 상기 용기(134) 내에 가압 충전한 상태에서 상기 송풍부(132) 전면으로 노즐 및 상기 노즐을 개폐할 수 있는 전자밸브(135)를 설치하되 상기 송풍부(132)의 동작중 전자밸브(135)를 개방함으로 용기(134)의 내압을 통해 자연스럽게 액체가 스프레이 분사되며 미스트를 형성하는 방식으로 구성될 수 있다.
이때 상기 회동부(136)를 통해 출력되는 레이저 빔을 설정된 각도로 움직여 단일 방향으로 레이저를 출력하는 것보다 레이저빔의 각도를 지속적으로 변환함에 따라 미스트를 통한 빔의 산란을 촉진시킴으로 식별력을 향상시킬 수 있다.
이와 함께 근래 미세먼지로 인한 공기질 저하 문제로 인해 가정이나 사무실 등의 각종 실내공간에 공정청정기의 설치가 많음에 따라 상기 비상등(130)에 미세먼지 농도를 측정할 수 있는 제3센서(138)를 설치할 수 있다. 특히 비상등(130)이 출입구 측에 설치되어 출입시 외부로부터 미세먼지가 유입되는 것을 쉽게 확인할 수 있으며, 앞서 언급된 통신부(131)의 구성과 연계하여 블루투스 등과 같은 근거리 통신을 통해 설치된 공기청정기 내지는 공기청정 시스템에 접속한 상태에서 상기 제3센서(138)를 통해 측정된 공기질이 나쁜 것으로 확인시 공기청정이 이루어지도록 하여 대기질이 나쁜 상황에서 효율적인 실내 공기정화가 이루어질 수 있도록 도울 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
110: 감시모듈부 111: 화재감지부
112: 제1센서 113: 제2센서
120: 비상등 121: 레이저발진부
122: 메모리 123: 카메라
124: 발광부 125: 스피커
126: 마이크 127: 제1제어부
128: 거리산출부 129: 연동부
130: 덮개 131: 통신부
132: 송풍부 133: 분무부
134: 용기 135: 밸브
136: 회동부 137: 암호화부
138: 제3센서 140: 관제부
141: 데이터베이스 142: 모니터링부
143: 제2제어부 144: 경보전파부
145: 통화부

Claims (5)

  1. 개별 ID가 지정되어 시설물에 구비된 비상구 상측에 설치되되, 전방 측 설정된 각도로 레이저빔을 방출하는 레이저발진부(121)와, 재난유형에 따른 음향을 포함한 경보신호가 저장되는 메모리(122)와, 전방 하측을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(123)와, 복수 색상의 LED를 다수 구비하여 경보신호에 의해 지정된 색상 및 패턴으로 발광하는 발광부(124)와, 설정된 음량으로 음향 경보신호 및 안내음향을 출력하는 스피커(125)와, 음향신호를 입력받는 마이크(126)와, 평상 모드 또는 경보신호에 따른 상기 발광부(124) 및 스피커를 제어하며 획득된 영상 및 음향신호를 관제부로 전송하는 제1제어부(127)와, 상기 레이저발진부(121)를 설정된 방향으로 회동시키는 회동부(136)를 구비하는 비상등(120);
    상기 비상등(120)이 설치된 구역정보와 시설물의 구조 및 비상구 위치를 포함하는 피난정보가 저장된 데이터베이스(141)와, 상기 비상등(120)의 영상 및 음향신호를 수집하며 재난유형 및 발생위치를 파악하는 모니터링부(142)와, 파악된 재난유형 및 발생위치를 반영하여 각 비상등(120)의 비상등신호와 출력될 음향 경보신호 및 안내신호를 포함하는 제어신호를 생성하는 제2제어부(143)와, 상기 제어신호를 대응하는 각 비상등(120)으로 전달하는 경보전파부(144)와, 상기 비상등(120)과의 통화 및 방송기능을 제공하는 통화부(145)를 구비하는 관제부; 로 이루어지되,
    상기 레이저발진부(121) 및 회동부(136)는 복수로 구비되어 복수의 레이저를 상이한 거리로 동시에 방출할 수 있도록 구성되고,
    상기 비상등(120)은 상기 카메라를 통해 복수의 레이저빔을 인식하여 영상 내 거리를 산출하여 영상에 표시할 수 있는 거리산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비상등(120)은 상기 레이저발진부(121)의 전면으로 공기를 배출하는 송풍부(132)와, 액체용기(134)로부터 배출되는 액체를 상기 송풍부(132) 측으로 분사하여 미스트를 형성하는 분무부(133)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비상등(120)은 IP 주소 및 인터넷 망을 통해 승인된 외부 단말기로부터의 접속 및 통신을 통한 영상감지 및 통화 기능을 제공하는 연동부(129)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비상등(120)은 상기 경보전파부(144)를 통해 전달되는 제어신호를 피난자가 소지한 단말기를 통해 확인할 수 있도록 변환하여 블루투스 4.0 기반의 브로드캐스팅 방식으로 송출하는 통신부(131)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 대피 기능을 갖는 스마트 비상등 시스템.
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