KR102125759B1 - Integrated control system and method for indoor situation - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부, 상기 센서부는 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하고, 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정부 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 지도를 생성하는 지도생성부를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 시스템을 제공한다.
이에, 본 발명의 실시예들은 실시간으로 실내에 투입되는 사람의 위치를 추정하고 지도를 생성함으로써 실내상황을 효과적으로 제어할 수 있다.According to embodiments of the present invention, a sensor unit provided to a person entering the room, the sensor unit measures the movement of the person and a distance from surrounding objects, and estimates the position and direction of the person based on the measured movement It provides an integrated indoor situation control system including a map generating unit for generating a map based on the location direction estimation and the estimated location, direction and the measured distance.
Accordingly, embodiments of the present invention can effectively control the indoor situation by estimating the location of the person being put into the room in real time and generating a map.
Description
본 발명은 실내상황 통합제어 시스템 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 실내에 투입된 사람의 위치를 추정하고 실내 지도를 생성하여 실내상황을 효과적으로 제어하기 위한 실내상황 통합제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor situation integrated control system and method, and more particularly, to an indoor situation integrated control system and method for effectively controlling an indoor situation by estimating a location of a person who is put in the room and generating an indoor map. .
고시원, 오피스텔, 노래방과 같이 다수인이 밀집하여 거주하거나 활동하는 협소거주공간이 증가하면서 협소거주공간에서 발생하는 화재를 효과적으로 진압하거나 협소거주공간에서 수행되는 구조작전, 경찰작전 또는 군사작전의 효율성을 향상시키는 방법이 필요하다.As the number of narrow spaces where many people live or work, such as Go Siwon, officetels, and karaoke, increases, effectively suppress fires occurring in the narrow spaces or improve the effectiveness of rescue operations, police operations, or military operations conducted in narrow spaces. We need a way to improve it.
협소거주공간은 좁은 통로를 따라 칸막이로 구획된 여러 개의 방이 배치되는 구조를 가진다. 또한, 협소거주공간은 구조 변경이 잦아서 미리 작성된 실내 지도와 실제 구조가 다를 가능성이 높다.The narrow residential space has a structure in which several rooms partitioned by partitions are arranged along a narrow passage. In addition, there is a high possibility that the residential structure is different from the pre-written indoor map due to frequent structural changes.
따라서, 협소거주공간에서 화재진압, 구조작전, 경찰작전 또는 군사작전의 효율성을 향상시키기 위해서는 모든 방에 대한 탐색을 수행해야 하는 동시에 중복탐색을 방지해야 하고 협소거주공간의 실내 지도 및 실내에 투입되는 소방대원, 경찰 또는 군인의 위치를 실시간으로 파악할 수 있어야 한다.Therefore, in order to improve the effectiveness of fire suppression, rescue operations, police operations, or military operations in a narrow residential space, it is necessary to conduct a search for all rooms while preventing overlapping search, and to be put into indoor maps and indoors of the narrow residential space. It should be possible to locate firefighters, police or soldiers in real time.
또한, 화재진압 또는 작전수행의 속도를 높이기 위해 서로 다른 경로로 복수의 사람이 투입되는 경우에는 복수의 사람을 통해 파악되는 지도를 병합하여 중복탐색을 방지해야 한다.In addition, in order to increase the speed of fire fighting or operation, when multiple people are input through different paths, it is necessary to prevent overlapping searches by merging maps identified through multiple people.
이와 관련된 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the related art is as follows.
한국공개특허 제10-2018-0010637호는 재난 구조 장치에 관한 것으로서, 재난 이벤트가 발생한 경우 상기 재난 이벤트가 발생한 재난 현장으로 이동하기 위한 동력을 제공하는 구동부; 상기 이동 과정 중에 상기 재난 현장에 속하는 재난자를 탐색하고, 상기 탐색된 재난자의 생체 신호를 감지하는 센서부; 상기 감지된 생체 신호를 기초로 상기 탐색된 재난자의 현재 상태를 판단하는 재난자 상태 판단부 및 상기 판단된 현재 상태에 따라 상기 재난자에 대하여 수행할 구호조치를 상이하게 판단하는 동작 판단부를 포함하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 재난자에게 대피 방법을 안내하는 지도를 표시하는 화면부를 포함하는 재난 구조 장치를 개시한다.Korean Patent Publication No. 10-2018-0010637 relates to a disaster rescue device, and when a disaster event occurs, a driving unit that provides power to move to the disaster site where the disaster event occurs; A sensor unit that searches for a disaster victim belonging to the disaster scene during the movement process and detects a biosignal of the discovered disaster victim; And a disaster status determination unit for determining the current status of the searched victim based on the detected biosignal and an operation determination unit for differently determining relief actions to be performed on the disaster victim according to the determined current status. Control unit; And a screen unit displaying a map for guiding the evacuation method to the disaster victim under the control of the control unit.
그러나, 종래기술은 위치 추정을 위해서 GPS 수신부를 사용하므로 실내 위치추정에 적합하지 않다.However, the prior art uses a GPS receiver for location estimation, and thus is not suitable for indoor location estimation.
또한, 종래기술은 천천히 움직이는 무인항공체의 위치를 추정하는 방법을 제공할 뿐 실내에 투입되어 신속하게 움직이는 사람의 위치를 정확하게 추정하는 방법을 제공하지 않는다.In addition, the prior art only provides a method for estimating the position of a slowly moving unmanned aerial vehicle, and does not provide a method for accurately estimating the position of a person moving indoors and rapidly moving.
또한, 종래기술은 무인항공체가 재난 현장의 모든 곳을 탐색했는지에 대해 판단하는 방법을 제공하지 않으므로 화재진압 또는 작전수행에 적합하지 않다.In addition, the prior art does not provide a method for judging whether the unmanned aerial vehicle has searched everywhere in the disaster site, and thus is not suitable for fire suppression or operation.
또한, 종래기술은 복수의 무인항공체를 이용하여 실내 지도를 작성하는 방법을 제공하지 않으므로 실내 지도 작성이 오래 걸린다.In addition, the prior art does not provide a method for creating an indoor map using a plurality of unmanned aerial vehicles, so it takes a long time to create an indoor map.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부, 상기 센서부는 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하고, 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정부 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 지도를 생성하는 지도생성부를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problems, embodiments of the present invention are provided with a sensor unit provided to a person entering the room, the sensor unit measures the movement of the person and the distance to the surrounding object, and based on the measured movement An object of the present invention is to provide an integrated indoor situation control system comprising a location direction estimator for estimating a person's location and direction and a map generator for generating a map based on the estimated location, direction, and the measured distance. .
또한, 본 발명의 실시예들은 주변 물체를 측정한 거리를 기초로 특징점을 추출하거나 벽면 또는 장애물을 판별하고 추출된 특징점이나 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention extracts a feature point based on a distance measured from a surrounding object, determines a wall surface or an obstacle, and locates a person input into the room based on the extracted feature point or the geometric feature of the determined wall surface or obstacle, and An object of the present invention is to provide an integrated control system for indoor situations characterized by correcting a direction.
또한, 본 발명의 실시예들은 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성하고 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부가 만나면 지도를 정합하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the exemplary embodiments of the present invention generate a map of different parts by a sensor unit traveling along different paths, and match the map when the sensor units traveling along different paths meet and match the map. The purpose is to provide.
또한, 본 발명의 실시예들은 지도가 생성되지 않았거나 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단하는 미탐색지역판단부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention has an object to provide an indoor situation integrated control system including an unexplored area judgment unit for determining an area where a map has not been generated or has not been observed over a specific time.
또한, 본 발명의 실시예들은 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention has an object to provide an indoor situation integrated control system characterized in that the position of the requestor is estimated based on the detected bio-signal.
또한, 본 발명의 실시예들은 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 상태를 추정하는 상태판단부 및 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention to provide an integrated indoor situation control system including a status determination unit for estimating the status of the requestor based on the detected bio-signal and a display unit for displaying the abnormal status when the status is abnormal There is this.
또한, 본 발명의 실시예들은 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention has an object to provide an indoor situation integrated control system characterized by estimating the position of the flash point based on the measured temperature.
또한, 본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람 또는 요구조자의 위치를 기초로 대피경로를 판단하는 대피경로판단부 및 대피경로를 표시하는 표시부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention to provide an integrated indoor situation control system including an evacuation route judgment unit for determining the evacuation route based on the position of the person or requestor who is put into the room and a display unit for displaying the evacuation route. have.
또한, 본 발명의 실시예들은 센서부를 포함하여 구성되고 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 무선통신 단말기 및 위치방향추정부 또는 지도생성부를 포함하여 구성되는 통합제어장치 사이의 무선통신 연결이 유지되도록 중계기가 배치될 위치를 결정하고 배치된 중계기를 관리하는 중계기관리부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention is a repeater to maintain a wireless communication connection between a wireless communication terminal comprising a sensor unit and provided to a person entering the room and an integrated control device comprising a location direction estimator or a map generator. The purpose of the present invention is to provide an integrated indoor situation control system including a repeater management unit that determines a location to be deployed and manages a deployed repeater.
또한, 본 발명의 실시예들은 단말기로부터 수신하는 신호의 세기를 기초로 중계기가 배치될 위치를 결정하는 실내상황 통합제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention has an object to provide an indoor situation integrated control system for determining a location to which a repeater is to be placed based on the strength of a signal received from a terminal.
또한, 본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부를 통해 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하는 센싱단계, 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정단계 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 실내 지도를 생성하는 지도생성단계를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention is a sensing step for measuring the movement of the person and the distance to the surrounding object through the sensor unit provided to the person entering the room, the position and direction of the person is estimated based on the measured motion An object of the present invention is to provide an integrated control method for indoor situations, including a location direction estimation step and a map generation step of generating an indoor map based on the estimated location, direction, and the measured distance.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부, 상기 센서부는 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하고, 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정부 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 지도를 생성하는 지도생성부를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the above object is a sensor unit provided to a person entering the room, the sensor unit measures the movement of the person and the distance to the surrounding object, and based on the measured movement It provides an indoor situation integrated control system comprising a location direction estimator for estimating a person's location and direction and a map generator for generating a map based on the estimated location, direction, and the measured distance.
일 실시예에서, 상기 위치방향추정부는 상기 측정된 거리를 기초로 특징점을 추출하거나 벽면 또는 장애물을 판별하고 추출된 특징점이나 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정할 수 있다.In one embodiment, the position direction estimator extracts a feature point based on the measured distance or determines a wall surface or an obstacle, and the location of a person input into the room based on the extracted feature point or the geometrical feature of the determined wall surface or obstacle, and The direction can be corrected.
일 실시예에서, 상기 지도생성부는 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성하고 상기 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부가 만나면 상기 지도를 정합할 수 있다.In one embodiment, the map generating unit may generate maps of different parts by a sensor unit traveling along different paths and match the maps when the sensor units traveling along the different paths meet.
일 실시예에서, 상기 실내상황 통합제어 시스템은, 상기 지도가 생성되지 않았거나 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단하는 미탐색지역판단부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the indoor situation integrated control system may include an unexplored area determination unit for determining an area where the map has not been generated or has not been observed for a specific time.
일 실시예에서, 상기 센서부는 요구조자의 생체신호를 감지하고, 상기 위치방향추정부는 상기 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정할 수 있다.In one embodiment, the sensor unit detects a biosignal of the requesting assistant, and the position direction estimator may estimate the position of the requesting assistant based on the detected biosignal.
일 실시예에서, 상기 실내상황 통합제어 시스템은, 상기 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 상태를 추정하는 상태판단부 및 상기 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the indoor situation integrated control system may include a status determination unit for estimating the status of the requestor based on the detected bio-signal and a display unit for displaying the abnormal status when the status is abnormal.
일 실시예에서, 상기 실내상황 통합제어 시스템은, 상기 추정된 위치 또는 방향을 기초로 실내에 투입되는 사람의 상태를 추정하는 상태판단부 및 상기 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the indoor situation integrated control system, based on the estimated position or direction, a status determination unit for estimating the state of a person being put into the room, and a display unit for displaying an abnormal state when the state is abnormal It can contain.
일 실시예에서, 상기 센서부는 온도를 측정하고, 상기 위치방향추정부는 상기 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정할 수 있다.In one embodiment, the sensor unit measures the temperature, and the position direction estimator may estimate the position of the flash point based on the measured temperature.
일 실시예에서, 상기 실내상황 통합제어 시스템은, 상기 실내에 투입되는 사람 또는 상기 요구조자의 위치를 기초로 대피경로를 판단하는 대피경로판단부 및 상기 대피경로를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the indoor situation integrated control system may include an evacuation route determination unit for determining an evacuation route based on the position of the person or the requestor who is put into the room, and a display unit for displaying the evacuation route.
일 실시예에서, 상기 센서부는 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 무선통신 단말기에 포함되어 구성되고 상기 위치방향추정부 또는 상기 지도생성부는 통합제어장치에 포함되어 구성되며 상기 단말기 및 상기 통합제어장치는 무선통신을 통해 연결되고, 상기 실내상황 통합제어 시스템은, 상기 연결이 유지되도록 중계기가 배치될 위치를 결정하고 배치된 중계기를 관리하는 중계기관리부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the sensor unit is configured to be included in a wireless communication terminal provided to a person entering the room, and the position direction estimator or the map generation unit is configured to be included in an integrated control device, and the terminal and the integrated control device are Connected via wireless communication, the indoor situation integrated control system may include a repeater management unit for determining a location where a repeater is to be disposed and managing the deployed repeater so that the connection is maintained.
일 실시예에서, 상기 중계기관리부는 상기 단말기로부터 수신하는 신호의 세기를 기초로 중계기가 배치될 위치를 결정할 수 있다.In one embodiment, the repeater management unit may determine a location where a repeater is to be placed based on the strength of a signal received from the terminal.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부를 통해 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하는 센싱단계; 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정단계 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 실내 지도를 생성하는 지도생성단계를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 방법을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention for achieving the above object is a sensing step for measuring the movement of the person and the distance to the surrounding object through the sensor unit provided to the person to be put into the room; An indoor situation comprising a position direction estimation step of estimating the position and direction of the person based on the measured motion and a map generation step of generating an indoor map based on the estimated position, direction and the measured distance It provides an integrated control method.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부, 상기 센서부는 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하고, 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정부 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 지도를 생성하는 지도생성부를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 시스템을 제공함으로써, 실내상황을 효과적으로 제어할 수 있다.As described above, embodiments of the present invention are provided with a sensor unit provided to a person entering the room, the sensor unit measures the movement of the person and the distance to the surrounding object, the position of the person based on the measured movement and The indoor situation can be effectively controlled by providing an integrated indoor situation control system comprising a location direction estimator for estimating a direction and a map generator for generating a map based on the estimated location, direction, and the measured distance. have.
또한, 본 발명의 실시예들은 주변 물체를 측정한 거리를 기초로 특징점을 추출하거나 벽면 또는 장애물을 판별하고 추출된 특징점이나 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정함으로써, 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 전과 이동 또는 회전한 후에 중복되어 거리가 감지되는 영역이 적은 경우라도 실내에 투입되는 사람의 위치와 방향을 정확하게 보정할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention extracts a feature point based on a distance measured from a surrounding object, determines a wall surface or an obstacle, and locates a person input into the room based on the extracted feature point or the geometric feature of the determined wall surface or obstacle, and By correcting the direction, it is possible to accurately correct the position and direction of the person entering the room even if there is a small area where the distance is sensed by the person entering the room before and after moving or rotating and after moving or rotating.
또한, 본 발명의 실시예들은 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성하고 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부가 만나면 지도를 정합함으로써, 중복탐색을 방지하면서 여러 경로로 실내를 탐색할 수 있으므로 실내상황을 빠르게 제어할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention generate maps of different parts by a sensor unit traveling along different paths, and when a sensor unit traveling along different paths meets the maps, the maps are matched to prevent multiple searches, and thus to multiple paths. You can browse the room, so you can quickly control the indoor situation.
또한, 본 발명의 실시예들은 지도가 생성되지 않았거나 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단하는 미탐색지역판단부를 포함함으로써, 탐색이 필요한 지역을 쉽게 알 수 있어서 실내상황을 완전하고 빠르게 탐색할 수 있다.In addition, the embodiments of the present invention include an unexplored area judgment unit that determines an area where a map has not been generated or has not been observed for a specific time, so that an area where a search is required can be easily known, so that the indoor situation is completely and quickly searched. can do.
또한, 본 발명의 실시예들은 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정함으로써, 구조작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can perform the rescue operation quickly and accurately by estimating the position of the requestor based on the detected bio-signals.
또한, 본 발명의 실시예들은 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 상태를 추정하는 상태판단부 및 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함함으로써, 요구조자의 상태에 따라 구조 방법 또는 구조 순위를 정할 수 있으므로 구조작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.In addition, embodiments of the present invention include a status determination unit for estimating the status of the requesting assistant based on the detected bio-signal, and a display unit for displaying the abnormal status when the status is abnormal, thereby providing a rescue method or structure according to the status of the requesting assistant. The ranking can be set to improve the efficiency of the rescue operation.
또한, 본 발명의 실시예들은 추정된 위치 또는 방향을 기초로 실내에 투입되는 사람의 상태를 추정하는 상태판단부 및 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함함으로써, 간단한 방법으로 실내에 투입되는 사람의 상태를 추정할 수 있으므로 실내상황을 효율적으로 통제할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention include a status determination unit for estimating the state of a person being put into the room based on the estimated position or direction, and a display unit for displaying an abnormal state when the state is abnormal, thereby indoors in a simple manner. It is possible to estimate the state of the person being put into the room, so it is possible to efficiently control the indoor situation.
또한, 본 발명의 실시예들은 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정함으로써, 화재진압을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can quickly and accurately perform fire suppression by estimating the location of the flash point based on the measured temperature.
또한, 본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람 또는 요구조자의 위치를 기초로 대피경로를 판단하는 대피경로판단부 및 대피경로를 표시하는 표시부를 포함함으로써, 구조작업이 빠르고 안전하게 수행될 수 있도록 한다.In addition, embodiments of the present invention include a evacuation route judgment unit for determining an evacuation route based on the position of a person or requesting person who is put into the room and a display unit for displaying the evacuation route, so that rescue operations can be performed quickly and safely. .
또한, 본 발명의 실시예들은 센서부를 포함하여 구성되고 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 무선통신 단말기 및 위치방향추정부 또는 지도생성부를 포함하여 구성되는 통합제어장치 사이의 무선통신 연결이 유지되도록 중계기가 배치될 위치를 결정하고 배치된 중계기를 관리하는 중계기관리부를 포함함으로써, 실내상황을 끊김없이 실시간으로 통제할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention is a repeater to maintain a wireless communication connection between a wireless communication terminal comprising a sensor unit and provided to a person entering the room and an integrated control device comprising a location direction estimator or a map generator. By including the repeater management unit that determines the location to be deployed and manages the deployed repeater, it is possible to control the indoor situation in real time.
또한, 본 발명의 실시예들은 단말기로부터 수신하는 신호의 세기를 기초로 중계기가 배치될 위치를 결정함으로써, 중계기를 효율적으로 배치할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can efficiently deploy the repeater by determining the position where the repeater will be placed based on the strength of the signal received from the terminal.
또한, 본 발명의 실시예들은 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서부를 통해 상기 사람의 움직임 및 주변 물체와의 거리를 측정하는 센싱단계, 상기 측정된 움직임을 기초로 상기 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정단계 및 상기 추정된 위치, 방향 및 상기 측정된 거리를 기초로 실내 지도를 생성하는 지도생성단계를 포함하여 구성되는 실내상황 통합제어 방법을 제공함으로써, 실내상황을 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention is a sensing step for measuring the movement of the person and the distance to the surrounding object through the sensor unit provided to the person entering the room, the position and direction of the person is estimated based on the measured motion By providing an integrated control method for indoor situations, which includes a location direction estimation step and a map generation step for generating an indoor map based on the estimated location, direction, and the measured distance, the indoor situation can be effectively controlled. .
이상의 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.It is not limited to the above-mentioned effects, and other effects that are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 실내상황 통합제어 시스템의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 헬멧의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 휴대장치의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 통합제어장치의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 일 실시예에서 사람이 회전하기 전에 거리감지센서로 주변을 스캔했을 때 거리가 측정된 벽면 상의 거리측정점을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예에서 사람이 회전한 후에 거리감지센서로 주변을 스캔했을 때 거리가 측정된 벽면 상의 거리측정점을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에서 요구조자 및 화점의 위치가 지도상에 표시된 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 지도생성부에서 생성된 지도의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에서 서로 다른 경로를 따라 진행하는 사람이 만난 경우를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 실내상황 통합제어 시스템의 다른 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 실내상황 통합제어 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.1 is a view showing an example of an indoor situation integrated control system according to the present invention by way of example.
2 and 3 are views showing an example of a helmet according to the present invention.
4 and 5 are views showing an example of a portable device according to the present invention.
6 is a view showing an example of an integrated control device according to the present invention by way of example.
7 is a view showing a distance measuring point on a wall where a distance is measured when a person scans the periphery with a distance sensor before rotating in an embodiment according to the present invention.
8 is a view showing a distance measuring point on a wall where a distance is measured when a person scans the surroundings with a distance detection sensor after a person rotates in an embodiment according to the present invention.
9 is a view showing the location of the requestor and the shop in one embodiment on the map.
10 is a view showing an example of a map generated by the map generating unit according to the present invention.
11 is a view showing a case where a person who progresses along different paths in one embodiment meets.
12 exemplarily shows another example of the indoor situation integrated control system according to the present invention.
13 is a flowchart exemplarily showing an example of an indoor situation integrated control method according to the present invention.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예들에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the description of the present invention is merely embodiments for structural or functional description, the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the present embodiments can be variously modified and have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing technical ideas.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.In addition, the purpose or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such an effect, and the scope of the present invention should not be understood as being limited thereby.
또한, 이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.In addition, the accompanying drawings are provided to help understanding of the present invention, and provide embodiments with detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and the features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
이하의 실시예들에서 개시되는 실내상황 통합제어 시스템에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.The indoor situation integrated control system disclosed in the following embodiments will be described in more detail with reference to each drawing.
도 1은 본 발명에 따른 실내상황 통합제어 시스템의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.1 is a view showing an example of an indoor situation integrated control system according to the present invention by way of example.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 실내상황 통합제어 시스템(100)은 헬멧(200), 휴대장치(300), 통합제어장치(400)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the indoor situation integrated
헬멧(200)은 실내에 투입되는 사람에게 구비되고 헬멧(200)의 구성은 도 2 및 도 3에서 살펴본다. 휴대장치(300)는 실내에 투입되는 사람에게 구비하며 휴대장치(300)의 구성은 도 4 및 도 5에서 살펴본다.The
헬멧(200)과 휴대장치(300)는 통합제어장치(400)와 통신 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 여기에서, 통신 네트워크는 유선 또는 무선 통신망을 포함하는 넓은 개념의 네트워크를 의미할 수 있다.The
통합제어장치(400)는 투입 장소로부터 떨어진 관제소에 배치될 수 있으며 통합제어장치(400)의 구성은 도 6에서 살펴본다.The
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 헬멧의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.2 and 3 are views showing an example of a helmet according to the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 헬멧(200)은 제1센서부(210) 및 제1통신부(220)를 포함하여 구성되고 제1센서부(210)는 거리감지센서(212), 가속도감지센서(214) 및 온도감지센서(216)를 포함하여 구성된다.2 and 3, the
거리감지센서(212)는 헬멧(200)의 전면에 구비될 수 있고 제1통신부(220)와 연결될 수 있다. 거리감지센서(212)는 주변 물체까지의 거리를 측정하는 센서로서 초음파를 이용한 레이더(RADAR) 센서 또는 레이저를 이용한 라이다(LIDAR, Light Detection And Ranging) 센서에 해당할 수 있다.The
여기에서, 라이다(LIDAR)는 레이저 스캐너라고도 불리며 레이저 펄스를 쏘고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 주변 물체와의 거리를 측정하는 장치이다. 라이다(LIDAR)는 레이저 펄스를 쏘는 방식에 따라서 2차원 라이다(LIDAR)는 또는 3차원 라이다(LIDAR)로 구별될 수 있다.Here, LIDAR, also called a laser scanner, is a device that measures the distance from surrounding objects by shooting a laser pulse and measuring the return time. The lidar (LIDAR) may be classified as a two-dimensional lidar (LIDAR) or a three-dimensional lidar (LIDAR) according to a method of shooting a laser pulse.
거리감지센서(212)에 의해 측정된 거리정보는 후술할 지도생성부(420)에 전송되어 지도를 생성하기 위해 사용될 수 있고 후술할 위치방향추정부(410)에 전송되어 위치 또는 방향을 추정하거나 보정하기 위해 사용될 수 있다.The distance information measured by the
한편, 거리감지센서(212)는 실내에 투입되는 사람이 착용하는 헬멧(200)에 구비되는데 실내에 투입되는 사람은 신속하게 움직이므로 헬멧(200)에 구비된 거리감지센서(212)도 움직임이 많을 수 있다. 따라서, 거리감지센서(212)는 스캔 주기가 짧은 것이 바람직하므로 거리감지센서(212)는 스캔 주기가 긴 3차원 라이다(LIDAR)보다 스캔 주기가 짧은 2차원 라이다(LIDAR)가 바람직할 수 있다.On the other hand, the
가속도감지센서(214)는 헬멧(200)의 측면에 설치될 수 있고 제1통신부(220)와 연결될 수 있다. 가속도감지센서(214)는 실내에 투입되는 사람의 움직임을 측정하는 센서로서 X, Y, Z 축에 대해 실내에 투입되는 사람의 병진운동 또는 회전운동을 측정할 수 있다.The
가속도감지센서(214)에 의해 측정된 움직임정보는 위치방향추정부(410)에 전송되어 실내에 투입되는 사람의 위치 또는 방향을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, 실내에 투입되는 사람의 병진운동 정보는 실내에 투입되는 사람의 위치를 추정하기 위해 사용될 수 있고 실내에 투입되는 사람의 회전운동 정보는 실내에 투입되는 사람의 방향을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 여기에서, 실내에 투입되는 사람의 방향이란 실내에 투입되는 사람의 전면이 향하는 방향을 의미할 수 있다.The motion information measured by the
온도감지센서(216)는 헬멧(200)의 전면에 구비될 수 있고 제1통신부(220)와 연결될 수 있다. 온도감지센서(216)는 주변 물체에서 방출되는 열복사의 강도를 측정함으로써 주변의 온도를 측정할 수 있다.The
온도감지센서(216)에 의해 측정된 온도정보는 위치방향추정부(410)에 전송되어 화점의 위치를 추정하기 위해 사용될 수 있다.The temperature information measured by the
제1통신부(220)는 헬멧(200)에 구비되고 거리감지센서(212), 가속도감지센서(214) 또는 온도감지센서(216)와 연결될 수 있다. 제1통신부(220)는 거리감지센서(212)에서 측정된 거리정보, 가속도감지센서(214)에서 측정된 움직임정보 또는 온도감지센서(216)에서 측정된 온도정보를 통합제어장치(400)에 전송할 수 있다.The
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 휴대장치의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.4 and 5 are views showing an example of a portable device according to the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 휴대장치(300)는 제2센서부(310), 제1표시부(320) 및 제2통신부(330)를 포함하여 구성되고 제2센서부(310)는 생체신호감지센서(312)를 포함하여 구성된다.4 and 5, the
생체신호감지센서(312)는 휴대장치(300)에 구비될 수 있고 제1표시부(320) 및 제2통신부(330)와 연결될 수 있다. 여기에서, 생체신호란 요구조자(피감지자)의 심박신호 또는 호흡신호 등을 의미할 수 있다.The
생체신호감지센서(312)는 초광대역(UWB, Ultra Wide Band) 주파수를 사용하는 레이더(RADAR)를 이용하여 요구조자의 호흡 또는 심박에 의한 흉부의 움직임 또는 맥박에 의한 피부의 움직임을 감지하므로 감지 대상에 대한 정확도가 높고 외벽을 통과하여 감지할 수 있다.The
생체신호감지센서(312)에 의해 측정된 생체신호정보는 위치방향추정부(410)에 전송되어 요구조자의 위치를 추정하기 위해 사용될 수 있고 상태판단부(440)에 전송되어 요구조자의 상태를 추정하기 위해 사용될 수 있다.The bio-signal information measured by the
제1표시부(320)는 휴대장치(300)에 구비되고 생체신호감지센서(312) 또는 제2통신부(330)와 연결될 수 있다. 제1표시부(320)는 생체신호감지센서(312)에 의해 측정된 요구조자의 위치를 표시하거나 제2통신부(330)를 통해 상태판단부(440)로부터 요구조자 또는 실내에 투입되는 사람의 상태정보를 수신하여 표시하거나 대피경로판단부(450)로부터 대피경로를 수신하여 표시하거나 중계기관리부(460)로부터 중계기(600)의 배치 위치를 수신하여 표시할 수 있다.The
한편, 제1표시부(320)는 도 5와 달리, 알람과 같은 소리를 출력하거나 음성을 출력하여 정보를 알릴 수도 있다.Meanwhile, unlike the FIG. 5, the
제2통신부(330)는 휴대장치(300)에 구비되고 생체신호감지센서(312) 또는 제1표시부(320)와 연결될 수 있다. 제2통신부(330)는 생체신호감지센서(312)에서 측정된 생체신호정보를 통합제어장치(400)에 전송할 수 있고 통합제어장치(400)로부터 요구조자 또는 실내에 투입되는 사람의 상태정보, 대피경로 또는 중계기(600)의 배치 위치를 수신하여 제1표시부(320)에 전달할 수 있다.The
도 6은 본 발명에 따른 통합제어장치의 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.6 is a view showing an example of an integrated control device according to the present invention by way of example.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 통합제어장치(400)는 위치방향추정부(410), 지도생성부(420), 미탐색지역판단부(430), 상태판단부(440), 대피경로판단부(450), 제2표시부(470), 제3통신부(480) 및 제어부(490)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 6, the
위치방향추정부(410)는 가속도센서(214)로부터 수신한 움직임정보를 기초로 사람의 위치 및 방향을 추정할 수 있다. 구체적으로, 위치방향추정부(410)는 이동 또는 회전을 하기 이전(이하, 이전)의 위치 및 방향을 원점 및 기준좌표축으로 설정하고 이동 또는 회전을 한 이후(이하, 이후)에 수신한 움직임정보의 병진운동 정보에 포함된 X, Y, Z 축에 대한 변위를 원점 및 기준좌표축에 적용하여 이후의 위치를 추정할 수 있고, 회전운동 정보에 포함된 X, Y, Z 축에 대한 회전각을 원점 및 기준좌표축에 적용하여 이후의 방향을 추정할 수 있다.The
이와 같이, 위치방향추정부(410)는 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 센서에 의해 측정된 움직임정보를 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 추정함으로써, 실내상황을 효과적으로 제어할 수 있다.As described above, the
또한, 위치방향추정부(410)는 거리감지센서(212)로부터 거리정보를 수신하여 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 이전(이하, 이전)의 거리정보와 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전한 이후(이하, 이후)의 거리정보를 비교함으로써 변위 및 회전각을 계산하고, 거리정보를 기초로 계산된 변위 및 회전각을 이전의 위치 및 방향에 적용하여 움직임정보를 기초로 추정한 위치 및 방향과 비교함으로써 위치 및 방향을 보정할 수 있다.In addition, the
예를 들면, 위치방향추정부(410)는 이전의 거리측정점의 좌표들을 이동 및 회전시켰을 때에 이후의 거리측정점의 좌표들과 가장 유사해지는 변위 및 회전각을 계산할 수 있고 계산된 변위 및 회전각을 이전 위치 및 방향에 적용하여 움직임정보를 기초로 추정한 위치 및 방향과 비교함으로써 위치 및 방향을 보정할 수 있다. 여기에서, 거리측정점이란 레이저 또는 전파 등을 이용하여 거리측정을 했을 때 반사되어 돌아오는 레이저 또는 전파가 부딪힌 곳을 의미하고 좌표는 거리감지센서(212)를 기준으로 한 상대좌표를 의미할 수 있다.For example, the
구체적으로, 위치방향추정부(410)는 이전의 거리측정점의 좌표들을 여러가지 값으로 이동 또는 회전시킨 좌표들과 이후의 거리측정점의 좌표들의 오차를 계산하여 오차가 가장 작게 되는 이동 또는 회전 값을 선택하고 이 값을 이전 위치 및 방향에 적용하고 적용된 값을 움직임정보를 기초로 추정한 위치 및 방향과 비교함으로써 움직임정보를 기초로 추정한 위치 및 방향을 보정할 수 있다.Specifically, the
그러나, 이러한 방법은 이동 또는 회전을 하기 이전 및 이동 또는 회전을 한 이후의 거리측정점의 좌표들간에 비교해야 하므로 위치 및 방향이 잘못 보정될 수 있다. 이와 관련하여, 도 7 및 도 8을 살펴본다.However, since this method needs to be compared between coordinates of a distance measuring point before moving or rotating and after moving or rotating, the position and direction may be incorrectly corrected. In this regard, look at Figures 7 and 8.
도 7은 본 발명에 따른 일 실시예에서 실내에 투입되는 사람이 회전하기 전에 거리감지센서로 주변을 스캔했을 때 거리가 측정된 벽면 상의 거리측정점을 나타낸 도면이고 도 8은 본 발명에 따른 일 실시예에서 실내에 투입되는 사람이 회전한 후에 거리감지센서로 주변을 스캔했을 때 거리가 측정된 벽면 상의 거리측정점을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a distance measuring point on the wall where the distance is measured when a person input into the room scans the surroundings with a distance sensor before rotating in an embodiment according to the present invention and FIG. 8 is an embodiment according to the present invention In the example, this is a diagram showing the distance measuring point on the wall where the distance was measured when a person entering the room scanned the surroundings with a distance sensor after rotating.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에서 실내에 투입되는 사람이 반시계방향으로 회전하기 전(도 7)에는 거리가 측정된 벽면(W) 상의 거리측정점은 A1 및 B1이지만 실내에 투입되는 사람이 반시계방향으로 30도 회전한 후(도 8)에는 거리가 측정된 벽면(W) 상의 거리측정점은 A2, B2 및 C2가 된다.Referring to FIGS. 7 and 8, in one embodiment, before a person entering the room rotates counterclockwise (FIG. 7 ), the distance measuring point on the wall W where the distance is measured is A1 and B1, but is inserted indoors. After the person rotates 30 degrees counterclockwise (FIG. 8), the distance measurement points on the wall W where the distance is measured become A2, B2 and C2.
따라서, 전술한 방법을 사용하여 회전 이전 및 이후의 거리측정점의 좌표들간에 비교하면, 회전 이후에 새로 거리가 감지된 벽면(W) 상의 영역에 존재하는 C2를 포함하여 비교하게 되므로 회전각이 잘못 계산될 수 있다.Therefore, when comparing between the coordinates of the distance measurement points before and after rotation using the above-described method, the rotation angle is wrong because the distance including the C2 existing in the area on the wall W where the new distance was detected is compared after rotation. Can be calculated.
또한, 거리감지를 위한 스캐닝은 통상적으로 거리감지센서(212)의 회전축을 기준으로 단위각도마다 불연속적으로 수행되므로 실내에 투입되는 사람이 반시계방향으로 회전하기 전에 스캐닝된 A1과 동일한 위치의 거리측정점이 실내에 투입되는 사람이 반시계방향으로 회전한 후에는 스캐닝되지 않을 수 있다.In addition, since the scanning for the distance detection is usually performed discontinuously for each unit angle based on the rotation axis of the
즉, 회전 이후에 거리측정점(A2, B2, C2) 중에는 회전 이전의 A1의 상대좌표를 거리감지센서(212)를 기준으로 시계방향으로 30도(실내에 투입되는 사람의 회전방향과 반대) 회전시킨 좌표를 갖는 거리측정점이 존재하지 않을 수 있다.That is, after rotation, the relative coordinates of A1 before rotation are rotated 30 degrees clockwise relative to the distance detection sensor 212 (as opposed to the rotation direction of the person entering the room) among the distance measuring points A2, B2, and C2. The distance measuring point having the coordinates may not exist.
따라서, 전술한 방법을 사용하여 회전 이전 및 이후의 거리측정점의 좌표들간에 비교하면 스캐닝의 불연속성에 의해 회전각이 잘못 계산될 수 있다.Therefore, when comparing the coordinates of the distance measuring points before and after rotation using the above-described method, the rotation angle may be incorrectly calculated due to the discontinuity of scanning.
이러한 문제는 실내에 투입되는 사람이 회전한 경우뿐만 아니라 이동한 경우에도 동일하게 발생할 수 있다. 또한, 실내에 투입되는 사람이 신속하게 이동 또는 회전하여 이동 또는 회전하기 전에 거리가 감지되는 영역과 이동 또는 회전한 후에 거리가 감지되는 영역에서 중복되는 영역이 작을수록 문제가 커질 수 있다. 즉, 도 8에서 C2와 같은 거리측정점이 많아질수록 문제가 커질 수 있다.Such a problem may occur in the same manner when the person entering the room rotates as well as when moving. In addition, the problem may be increased as the overlapping area in the area where the distance is sensed before the person entering the room moves or rotates quickly and moves or rotates and the distance is detected after moving or rotating is small. That is, in FIG. 8, as the distance measurement points such as C2 increase, the problem may increase.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 위치방향추정부(410)는 회전 또는 이동 전후에 거리측정점들의 좌표들간에 비교하는 것이 아니라 거리측정점들로부터 특징점을 추출하여 특징점들의 좌표를 비교하거나 벽면 또는 장애물을 판별하고 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 계산하여 비교해야 한다.To solve this problem, the
첫번째로, 특징점을 추출하여 특징점들의 좌표를 비교하는 방법을 살펴본다.First, we will look at how to extract the feature points and compare the coordinates of the feature points.
위치방향추정부(410)는 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 전과 이동 또는 회전한 후의 거리정보로부터 도출된 영상정보(예컨대, 도 7 및 도 8에서 회색 부채꼴 영역의 영상)에서 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform) 등의 방법을 이용하여 특징점을 추출하고 매칭되는 특징점만 비교하여 변위 또는 회전각을 계산함으로써 이동 또는 회전 전후로 중복되어 거리가 감지되는 영역이 적은 경우라도 실내에 투입되는 사람의 위치와 방향을 정확하게 보정할 수 있다.
두번째로, 벽면 또는 장애물을 판별하고 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 계산하여 비교하는 방법을 살펴본다.Second, we will look at how to determine a wall or obstacle and calculate and compare the geometric characteristics of the wall or obstacle.
위치방향추정부(410)는 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 전과 이동 또는 회전한 후의 각 경우에 대해 거리가 감지된 거리측정점들의 상대좌표로부터 평면, 직선 등을 검출하여 전부 또는 일부의 거리측정점들로 구성되는 벽면 또는 장애물을 판별할 수 있다.The
예를 들면, 도 7 또는 도 8에서 위치방향추정부(410)는 RANSAC(Random Sample Consensus) 또는 허프변환(Hough Transform)을 이용하여 거리가 감지된 거리측정점들(A1과 B1 또는 A2와 B2와 C2)로 구성되는 직선(W)을 검출할 수 있고 직선 W는 벽면 또는 장애물에 해당하므로 정리하면, 위치방향추정부(410)는 거리측정점들로 구성되는 2차원 벽면 또는 장애물을 판별할 수 있다.For example, in FIG. 7 or FIG. 8, the
또한, 위치방향추정부(410)는 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 전과 이동 또는 회전한 후의 각 경우에 대해서 상기 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 계산하고 이동 또는 회전 전후의 기하학적 특징을 비교하여 오차가 가장 작은 변위 및 회전각을 계산할 수 있다.In addition, the
예를 들면, 위치방향추정부(410)는 도 7에서는 A1, A2의 상대좌표를 이용하여 2차원 벽면(직선 W)의 방정식 L1을 계산하고 도 8에서는 A2, B2, C2의 상대좌표를 이용하여 2차원 벽면(직선 W)의 방정식 L2를 계산하며 L1을 회전시켰을 때에 L2가 되는 회전각을 계산할 수 있다.For example, the
이와 같이, 위치방향추정부(410)는 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 비교함으로써 이동 또는 회전 전후로 중복되어 거리가 감지되는 영역이 적은 경우라도 실내에 투입되는 사람의 위치와 방향을 정확하게 보정할 수 있다.As described above, the
즉, 도 8과 같이 실내에 투입되는 사람이 회전한 후에 새로 거리가 감지되는 거리측정점 (C2)이 증가하더라도 새로 거리가 감지되는 거리측정점(C2)이 직선 W상의 거리측정점인 경우에는 실내에 투입되는 사람의 방향을 정확하게 보정할 수 있다.That is, even if the distance measuring point C2 where the distance is newly detected increases after a person who is input into the room rotates as shown in FIG. 8, when the distance measuring point C2 where the distance is newly detected is a distance measuring point on a straight line, it is put indoors. It can accurately correct the direction of the person.
한편, 위치방향추정부(410)는 움직임정보를 기초로 위치 및 방향을 추정한 후에 거리정보를 이용하여 위치 및 방향을 보정하지 않고 처음부터 거리정보를 이용하여 위치 및 방향을 계산할 수도 있다.Meanwhile, the
또한, 위치방향추정부(410)는 생체신호감지센서(312)에 의해 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 위치방향추정부(410)는 생체신호감지센서(312)로부터 생체신호정보를 수신하고 생체신호정보에 포함된 요구조자의 상대위치를 위치방향추정부(410)에서 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 이용하여 절대위치로 변환함으로써 요구조자의 위치를 추정할 수 있다.Also, the
이와 같이, 위치방향추정부(410)는 생체신호감지센서(312)에 의해 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정함으로써 구조작업을 신속하고 정확하게 수행할 수 있도록 한다.As described above, the
또한, 위치방향추정부(410)는 온도감지센서(216)에 의해 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정할 수 있다. 여기에서, 화점이란 열원을 의미할 수도 있고 불에 의해 현재 연소되고 있는 지역을 의미할 수 있다.In addition, the
구체적으로, 위치방향추정부(410)는 온도감지센서(216)로부터 온도정보를 수신하고 위치방향추정부(410)에서 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 이용하여 위치 또는 방향 별로 온도정보를 저장하면서 온도가 상승하는 경향이 있는 위치 또는 방향에 화점이 있을 것으로 추정할 수 있다.Specifically, the
이와 같이, 위치방향추정부(410)는 온도감지센서(216)에 의해 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정함으로써, 화재진압을 신속하고 정확하게 수행할 수 있도록 한다.As described above, the
도 9는 일 실시예에서 요구조자 및 화점의 위치가 지도상에 표시된 도면이다.9 is a view showing the location of the requestor and the shop in one embodiment on the map.
도 9를 참조하면, 위치방향추정부(410)는 화점의 위치(f) 및 요구조자의 위치(e)를 추정할 수 있다.Referring to FIG. 9, the
또한, 위치방향추정부(410)는 중계기관리부(460)로부터 전달받은 중계기(600)의 위치 및 신호세기를 이용하여 단말기의 위치를 추정하거나 보정할 수도 있다. 이와 관련하여, 중계기관리부(460)에서 살펴본다.In addition, the
지도생성부(420)는 위치방향추정부(410)에서 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향과 거리감지센서(212)로부터 수신한 거리정보를 기초로 지도를 생성할 수 있다. 구체적으로, 지도생성부(420)는 현재까지 생성한 지도에 대해서 위치방향추정부(410)에서 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 기준으로 거리측정점을 지도에 부가하여 지도를 생성(갱신)할 수 있다.The
도 10은 본 발명에 따른 지도생성부에서 생성된 지도의 일례를 나타낸 도면이다.10 is a view showing an example of a map generated by the map generating unit according to the present invention.
도 10를 참조하면, 일 실시예에 따른 지도생성부(420)는 실내에 투입되는 사람이 이동하면서 거리감지센서(212)에 의해 측정된 거리정보를 수신하고 거리측정점을 지도에 부가함으로써 지도를 생성(갱신)할 수 있다. 도 10에서, 도면의 위쪽, 아래쪽 및 중앙왼쪽은 지도에 표시된 거리측정점의 밀도가 낮은 지역으로서 지도가 완성되지 않은 영역이다.Referring to FIG. 10, the
이와 같이, 지도생성부(420)는 거리감지센서(212)로부터 수신한 거리정보를 기초로 지도를 생성함으로써 실시간으로 정확한 지도를 생성하여 실내상황을 정확하게 통제할 수 있도록 한다.As described above, the
또한, 지도생성부(420)는 서로 다른 경로를 따라 진행하는 제1센서부(210)에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성할 수 있고 서로 다른 경로를 따라 진행하는 제1센서부(210)가 만나면 지도를 정합할 수 있다. 이와 관련하여 도 11을 살펴본다.In addition, the
도 11은 일 실시예에서 서로 다른 경로를 따라 진행하는 실내에 투입되는 사람이 만난 경우를 나타낸 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating a case where a person who is inputted into a room progressing along different paths in one embodiment meets.
도 11을 참조하면, 일 실시예에서 실내에 투입되는 사람(p, q)은 서로 다른 경로를 따라 진행할 수 있고 이 때에 지도생성부(420)는 실내에 투입되는 사람(p, q)이 구비한 거리감지센서(212)를 통해 서로 다른 부분의 지도를 생성할 수 있다. 그런데, 서로 다른 경로를 따라 진행하는 실내에 투입되는 사람 p, q가 만나면 지도생성부(420)는 p와 q가 이동하면서 생성된 지도를 정합할 수 있다.Referring to FIG. 11, in one embodiment, people (p, q) who are introduced into the room may proceed along different paths, and at this time, the
지도생성부(420)는 위치방향추정부(410)에서 추정된 p와 q의 위치 및 방향을 기초로 p, q가 만났다는 것을 감지할 수 있고 다양한 이미지 정합 방법을 이용하여 p와 q에 의해 생성된 지도를 정합할 수 있다.The
또한, 지도생성부(420)는 p와 q에 구비된 거리감지센서(212)로부터 각각 거리정보를 수신하고 수신한 거리정보로부터 도출된 영상정보(예컨대, 도 7 및 도 8에서 회색 부채꼴 영역의 영상)에서 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform) 등의 방법을 이용하여 특징점을 추출하고 특징점이 매칭되는지를 비교하여 p, q가 만났다는 것을 감지할 수도 있다.In addition, the
이와 같이, 지도생성부(420)는 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성하고 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부가 만나면 지도를 정합함으로써 중복탐색을 방지하면서 여러 경로로 실내를 탐색할 수 있도록 하므로 실내상황을 빠르게 제어할 수 있도록 한다.As described above, the
미탐색지역판단부(430)는 지도가 생성되지 않았거나 지도가 생성되었더라도 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단할 수 있고 이와 같은 지역을 제1표시부(320) 또는 제2표시부(470)에 전달할 수 있다.The undiscovered
구체적으로, 미탐색지역판단부(430)는 도 10의 위쪽, 아래쪽 및 중앙왼쪽의 영역과 같이 지도에 표시된 거리측정점의 밀도가 낮은 지역을 지도가 생성되지 않은 지역으로 판단할 수 있다.Specifically, the non-navigation
또한, 미탐색지역판단부(430)는 위치방향추정부(410)로부터 추정된 위치 및 방향 정보를 이용하여 지도상의 여러 지역들에 대해 관찰 시간을 계산할 수 있고 지도가 생성되었지만(즉, 지도에 표시된 거리측정점의 밀도가 높지만) 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단할 수 있다.In addition, the undetected
이와 같이, 미탐색지역판단부(430)는 지도가 생성되지 않았거나 지도가 생성되었더라도 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단함으로써 탐색이 필요한 지역을 쉽게 알 수 있어서 실내상황을 완전하고 빠르게 탐색할 수 있도록 한다.As described above, the unexplored
상태판단부(440)는 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 상태를 추정할 수 있다. 구체적으로, 상태판단부(440)는 생체신호감지센서(312)로부터 생체신호정보를 수신하고 생체신호정보에 포함된 요구조자의 호흡 속도 또는 심장 박동수 등을 기초로 요구조자가 정상상태인지 또는 위급한 상태(비정상상태)인지를 판단할 수 있으며 요구조자가 비정상 상태인 경우에 비정상 상태임을 제1표시부(320) 또는 제2표시부(470)에 전달할 수 있다.The
이와 같이, 상태판단부(440)는 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 상태를 추정함으로써 요구조자의 상태에 따라 구조 방법 또는 구조 순위를 정할 수 있도록 하므로 구조작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.As described above, the
또한, 상태판단부(440)는 위치방향추정부(420)로부터 실내에 투입되는 사람의 위치 또는 방향에 관한 움직임정보를 전달받고 실내에 투입되는 사람이 특정한 시간 이상 동안 한 곳에 정주하는 경우에 실내에 투입되는 사람이 비정상상태라고 판단하여 제1표시부(320) 또는 제2표시부(470)에 실내에 투입되는 사람이 비정상상태임을 전달할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 상태판단부(440)는 간단한 방법으로 실내에 투입되는 실내에 투입되는 사람의 상태를 추정할 수 있으므로 실내상황을 효율적으로 통제할 수 있다.As described above, the
대피경로판단부(450)는 실내에 투입되는 사람 또는 요구조자의 위치를 기초로 대피경로를 판단할 수 있고 판단된 대피경로를 제1표시부(320) 또는 제2표시부(470)에 전달할 수 있다.The evacuation
구체적으로, 대피경로판단부(450)는 위치방향추정부(410)로부터 추정된 실내에 투입되는 사람 또는 요구조자의 위치로부터 가장 가깝거나 가장 안전한 비상구까지의 경로를 지도생성부(420)에서 생성된 지도를 기반으로 계산하여 제1표시부(320) 또는 제2표시부(470)에 전달할 수 있다. 여기에서, 가장 안전한 비상구까지의 경로는 위치방향추정부(410)에서 추정된 화점의 위치를 기반으로 계산될 수 있다.Specifically, the evacuation
이와 같이, 대피경로판단부(450)는 실내에 투입되는 사람 또는 요구조자의 위치를 기초로 대피경로를 판단함으로써 구조작업이 빠르고 안전하게 수행될 수 있도록 한다.As described above, the evacuation
중계기관리부(460)는 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 무선통신 단말기와 통합제어장치(400) 사이의 무선통신 연결이 유지되도록 중계기(600)가 배치될 위치를 결정하고 배치된 중계기(600)를 관리할 수 있다.The
여기에서, 무선통신 단말기는 헬멧(200) 또는 휴대장치(300)에 해당할 수 있고 중계기는 전파 신호를 수신하고 수신한 신호의 세기(진폭)를 증폭시켜 재전송함으로써 신호가 더 먼 거리에 다다를 수 있게 도와 주는 전자기기이다.Here, the wireless communication terminal may correspond to the
이와 관련하여 도 12를 살펴본다.Referring to Fig. 12 in this regard.
도 12는 본 발명에 따른 실내상황 통합제어 시스템의 다른 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.12 exemplarily shows another example of the indoor situation integrated control system according to the present invention.
도 12를 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 실내상황 통합제어 방법(500)은 헬멧(200), 휴대장치(300), 통합제어장치(400), 엑세스포인트(500) 및 중계기(600)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 12, the indoor situation integrated
엑세스포인트(500)는 통합제어장치(400)와 유선통신으로 연결되고 헬멧(200) 또는 휴대장치(300)(이하, 단말기)와 무선통신으로 연결되도록 구성될 수 있다.The
또한, 엑세스포인트(500)는 단말기 또는 중계기(600)로부터 신호를 수신하면 단말기 또는 중계기(600)의 식별자 및 신호세기를 통합제어장치(400)에 송신할 수 있다.In addition, the
중계기(600)는 실내에 배치되며 단말기와 엑세스포인트(500) 사이의 무선통신 연결이 유지되도록 단말기로부터 수신한 전파를 증폭시켜서 엑세스포인트(500)에 송신하고 엑세스포인트(500)로부터 수신한 전파를 증폭시켜서 단말기에 송신할 수 있다.The
또한, 중계기(600)는 단말기 또는 다른 중계기(600)로부터 신호를 수신하면 단말기 또는 다른 중계기(600)의 식별자 및 신호세기를 통합제어장치(400)에 송신할 수 있다.In addition, the
중계기관리부(460)는 엑세스포인트(500) 또는 중계기(600)에서 수신되는 단말기의 신호세기를 기초로 중계기(600)가 배치될 위치를 결정할 수 있다.The
구체적으로, 단말기 T를 구비한 사람이 실내를 탐색하기 위해서 엑세스포인트(500) 또는 중계기(600)로부터 멀어지면 엑세스포인트(500) 또는 중계기(600)가 단말기로부터 수신하는 신호의 세기가 점차 감소하게 되는데 신호세기가 특정한 값보다 작아지게 되면 중계기관리부(460)는 위치방향추정부(410)로부터 단말기 T의 추정된 위치를 전달받고 추정된 위치를 중계기(600)가 배치될 위치로 결정할 수 있다.Specifically, when the person having the terminal T moves away from the
또한, 중계기관리부(460)는 중계기(600)가 배치될 위치를 결정한 후에 제1표시부(320)를 통해 중계기(600)를 현재 위치에 배치할 것을 실내에 투입되는 사람에게 알려줄 수 있다.In addition, the
한편, 단말기 T의 신호가 엑세스포인트(500) 및 중계기(600)에서 모두 수신되거나 여러 개의 중계기(600)에서 수신되는 경우에 중계기관리부(460)는 복수의 신호세기 중에서 최대값을 기초로 중계기(600)가 배치될 위치를 결정할 수 있다. 복수의 신호세기 중에서 최대값을 기초로 중계기(600)가 배치될 위치를 결정하면 복수의 신호세기 중에서 최대값이 특정한 값보다 작은 경우에만 중계기(600)를 배치하도록 하므로 중계기(600) 배치를 최소화할 수 있어서 배치 비용 및 중계기(600) 간 신호간섭을 감소시킬 수 있다.On the other hand, when the signal of the terminal T is received by both the
또한, 중계기관리부(460)는 단말기 T를 구비한 사람에 의해 중계기(600) R이 배치될 때에 단말기 T의 위치를 중계기(600) R의 위치로 설정할 수 있다. 여기에서, (i) 중계기(600) R이 배치될 때와 (ii) 중계기(600) R이 단말기 T를 구비한 사람에 의해 배치되었다는 것을 알 수 있는 방법을 실펴본다.In addition, the
(i)과 관련하여, 실내에 투입되는 사람이 중계기(600) R을 배치할 때에 중계기(600) R이 자신의 식별자(R)를 무선 통신으로 전송하도록 하면 중계기관리부(460)는 중계기(600) R이 배치된 시간을 감지할 수 있다.Regarding (i), when a person entering the room deploys the repeater 600 R, the
(ii)와 관련하여, 중계기(600) R은 단말기로부터 신호를 수신하면 단말기 식별자 및 신호세기를 통합제어장치(400)에 송신하도록 구성되므로 중계기관리부(460)는 중계기(600) R이 배치된 직후에 단말기로부터 수신한 신호 중에서 신호세기가 가장 큰 단말기를 산출할 수 있다.In relation to (ii), since the repeater 600 R is configured to transmit the terminal identifier and signal strength to the
그런데, 중계기(600) R이 단말기 T를 구비한 사람에 의해 배치된다면 배치 직후에 신호세기가 가장 큰 단말기는 단말기 T가 될 것이므로 중계기관리부(460)는 중계기(600) R이 단말기 T를 구비한 사람에 의해 배치되었다는 것을 알 수 있다.However, if the repeater 600 R is arranged by a person having the terminal T, the terminal having the largest signal strength will be the terminal T immediately after deployment, so the
한편, 중계기(600) R은 단말기 T를 구비한 사람만 배치할 수 있도록 미리 정하는 방법을 통해 중계기관리부(460)는 중계기(600) R이 단말기 T를 구비한 사람에 의해 배치되었다는 것을 알 수도 있다.Meanwhile, the
또한, 중계기관리부(460)는 배치된 중계기(600)를 통해 네트워크가 구성되도록 중계기(600)를 관리할 수 있다. 예를 들면, 중계기관리부(460)는 새로 배치된 중계기(600)와 이미 배치된 중계기(600) 사이에 간섭에 의해 전송오류가 증가할 경우에는 중계기(600)의 신호세기를 감소시켜서 신호 간섭을 줄일 수 있다.In addition, the
또한, 중계기관리부(460)는 이미 배치된 중계기(600) 중 하나에 고장이 발생하거나 이미 배치된 중계기(600)들 사이에 장애물이 등장하여 무선통신이 원활하게 이루어지지 않는 경우에는 중계기(600)의 신호세기를 증가시켜서 무선통신을 원활하게 할 수도 있다.In addition, the
또한, 중계기관리부(460)는 복수 개의 중계기(600)가 배치된 경우에 배치된 중계기(600)로 네트워크 토폴로지를 구성하고 라우팅 방법을 계산하여 라우팅테이블을 생성하고 중계기(600)에 라우팅테이블을 전송함으로써 효율적인 라우팅을 구현할 수도 있다.In addition, the
여기에서, 라우팅테이블은 중계기(600) 별로 데이터를 재전송할 다음 중계기(600)의 식별자가 지정된 자료구조를 의미할 수 있다.Here, the routing table may refer to a data structure in which an identifier of the
예를 들면, 중계기관리부(460)는 단말기로부터 수신한 데이터가 최소 개수의 중계기(600)만을 거쳐서 엑세스포인트(500)로 라우팅되도록 할 수도 있고 네트워크 트래픽이 일부의 중계기(600)에 편중되지 않도록 라우팅 경로를 분산시킬 수도 있다.For example, the
또한, 중계기관리부(460)는 복수 개의 중계기(600)가 동일한 단말기로부터 신호를 수신한 경우에 중계기(600)의 위치 및 신호세기를 위치방향추정부(410)에 전달할 수 있고 위치방향추정부(410)는 전달받은 중계기(600)의 위치 및 신호세기를 이용하여 단말기의 위치를 추정하거나 보정할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 중계기관리부(460)는 중계기(600)가 배치될 위치를 결정하고 배치된 중계기(600)를 관리함으로써, 단말기와 통합제어장치(400) 사이에 무선통신이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있고 무선통신연결을 유지시킬 수 있으므로 실내상황을 끊김없이 실시간으로 통제할 수 있다.As described above, the
제2표시부(470)는 미탐색지역판단부(430)로부터 탐색이 필요한 지역을 전달받아 표시하거나 상태판단부(440)로부터 요구조자 또는 실내에 투입되는 사람의 상태정보를 전달받아 표시하거나 대피경로판단부(450)로부터 대피경로를 전달받아 표시할 수 있다.The
한편, 제2표시부(470)는 알람과 같은 소리를 출력하여 요구조자 또는 실내에 투입되는 사람이 비정상 상태라는 사실을 알릴 수도 있다.On the other hand, the
제3통신부(480)는 거리감지센서(212)에서 측정된 거리정보, 가속도감지센서(214)에서 측정된 움직임정보, 온도감지센서(216)에서 측정된 온도정보, 생체신호감지센서(312)에서 측정된 생체신호정보 또는 단말기, 중계기(600)의 식별자 및 신호세기를 수신할 수 있고 탐색이 필요한 지역, 요구조자 또는 실내에 투입되는 사람의 상태정보, 대피경로 또는 라우팅테이블을 각각 미탐색지역판단부(430), 상태판단부(440), 대피경로판단부(450) 또는 중계기관리부(460)로부터 전달받아 제1표시부(320) 또는 중계기(460)에 송신할 수 있다.The
제어부(490)는 통합제어장치(400)의 전체적인 동작을 제어하고, 위치방향추정부(410), 지도생성부(420), 미탐색지역판단부(430), 상태판단부(440), 대피경로판단부(450), 중계기관리부(460), 제2표시부(470) 및 제3통신부(480)간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.The
도 13은 본 발명에 따른 실내상황 통합제어 방법의 일례를 예시적으로 나타낸 순서도이다.13 is a flowchart exemplarily showing an example of an indoor situation integrated control method according to the present invention.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 실내상황 통합제어 방법(700)은 센싱단계(S710), 위치방향추정단계(S720) 및 지도생성단계(S730)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 13, the indoor situation integrated control method 700 according to an embodiment includes a sensing step (S710 ), a location direction estimation step (S720 ), and a map generating step (S730 ).
센싱단계(S710)에서, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 거리감지센서(212)를 통해 주변 물체와의 거리를 측정하고 가속도감지센서(214)를 통해 실내에 투입되는 사람의 움직임을 측정하고 온도감지센서(216)를 통해 주변의 온도를 측정하며 생체신호감지센서(312)를 통해 요구조자의 생체신호를 감지할 수 있다.In the sensing step (S710), the indoor situation integrated
위치방향추정단계(S720)에서, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 가속도센서(214)로부터 수신한 움직임정보를 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 추정할 수 있다.In the position direction estimating step (S720 ), the indoor situation integrated
또한, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 거리감지센서(212)로부터 수신한 거리정보를 기초로 특징점을 추출하거나 벽면 또는 장애물을 판별하고 추출된 특징점이나 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정할 수 있다.In addition, the indoor situation integrated
구체적으로, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 전과 이동 또는 회전한 후의 거리정보로부터 도출된 영상정보(예컨대, 도 7 및 도 8에서 회색 부채꼴 영역의 영상)에서 SIFT(Scale-Invariant Feature Transform) 등의 방법을 이용하여 특징점을 추출하고 매칭되는 특징점만 비교하여 변위 또는 회전각을 계산하여 움직임정보를 기초로 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정할 수 있다.Specifically, the indoor situation integrated
또한, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 (i) 실내에 투입되는 사람이 이동 또는 회전하기 전과 이동 또는 회전한 후의 각 경우에 대해 거리가 감지된 거리측정점들의 상대좌표로부터 평면, 직선 등을 검출하여 전부 또는 일부의 거리측정점들로 구성되는 벽면 또는 장애물을 판별할 수 있고 (ii) 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 계산하고 이동 또는 회전 전후의 기하학적 특징을 비교하여 오차가 가장 작은 변위 및 회전각을 계산하고 계산된 변위 및 회전각을 이용하여 움직임정보를 기초로 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정할 수 있다.In addition, the indoor situation integrated
또한, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 생체신호감지센서(312)에 의해 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정할 수 있다.In addition, the indoor situation integrated
또한, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 온도감지센서(216)에 의해 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정할 수 있다.In addition, the indoor situation integrated
지도생성단계(S730)에서, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 위치방향추정단계(S720)에서 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향과 거리감지센서(212)로부터 수신한 거리정보를 기초로 지도를 생성할 수 있다.In the map generation step (S730), the indoor situation integrated
구체적으로, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 현재까지 생성한 지도에 대해서 위치방향추정단계(S720)에서 추정된 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 기준으로 거리측정점을 지도에 부가하여 지도를 생성(갱신)할 수 있다.Specifically, the indoor situation integrated
또한, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 서로 다른 경로를 따라 진행하는 제1센서부(210)에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성할 수 있고 서로 다른 경로를 따라 진행하는 제1센서부(210)가 만나면 지도를 정합할 수 있다.In addition, the indoor situation integrated
구체적으로, 실내상황 통합제어 시스템(100)은 위치방향추정단계(S720)에서 추정된 위치 및 방향을 기초로 서로 다른 경로를 따라 진행하는 제1센서부(210)가 만났다는 것을 감지할 수 있고 다양한 이미지 정합 방법을 이용하여 서로 다른 부분의 지도를 정합할 수 있다.Specifically, the indoor situation integrated
이상에서와 같이, 본 출원의 바람직한 실시예 들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present application, those skilled in the art variously modify the present application without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And can be changed.
100 : 실내상황 통합제어 시스템
200 : 헬멧
210 : 제1센서부 212 : 거리감지센서
214 : 가속도감지센서 216 : 온도감지센서
220 : 제1통신부
300 : 휴대장치
310 : 제2센서부 312 : 생체신호감지센서
320 : 제1표시부 330 : 제2통신부
400 : 통합제어장치
410 : 위치방향추정부 420 : 지도생성부
430 : 미탐색지역판단부 440 : 상태판단부
450 : 대피경로판단부 460 : 중계기관리부
470 : 제2표시부
480 : 제3통신부 490 : 제어부
500 : 엑세스포인트 600 : 중계기
700 : 실내상황 통합제어 방법100: indoor situation integrated control system
200: helmet
210: first sensor unit 212: distance sensor
214: acceleration sensor 216: temperature sensor
220: 1st Communication Department
300: portable device
310: second sensor unit 312: bio-signal detection sensor
320: first display unit 330: second communication unit
400: integrated control device
410: Location direction estimation 420: Map generation department
430: undiscovered area determination unit 440: status determination unit
450: Evacuation route determination unit 460: Repeater management unit
470: second display unit
480: third communication unit 490: control unit
500: access point 600: repeater
700: Indoor situation integrated control method
Claims (12)
상기 센서부에 의해 측정된 움직임을 기초로 사람의 위치 및 방향을 추정하는 위치방향추정부;
상기 위치방향추정부에 의해 추정된 위치, 방향 및 측정된 거리를 기초로 지도를 생성하는 지도생성부; 및
중계기가 배치될 위치를 결정하고 배치된 중계기를 관리하는 중계기관리부를 포함하여 구성되며,
상기 센서부는 실내에 투입되는 사람에게 구비되는 무선통신 단말기에 포함되어 구성되고 상기 위치방향추정부, 지도생성부 및 중계기관리부는 통합제어장치에 포함되어 구성되며 상기 단말기 및 상기 통합제어장치는 무선통신을 통해 연결되고,
상기 중계기는 단말기 또는 다른 중계기로부터 신호를 수신하면 상기 단말기 또는 다른 중계기의 식별자 및 신호세기를 통합제어장치로 송신하며, 중계기관리부는 특정 중계기가 단말기로부터 수신하는 신호세기가 특정한 값보다 작아지면 위치방향추정부로부터 상기 단말기의 추정된 위치를 수신하여 상기 추정된 위치를 상기 단말기에 표시하여 주어 중계기가 배치될 위치를 알려주는 실내상황 통합제어 시스템.
A sensor unit provided to a person entering the room and measuring a person's movement and a distance from surrounding objects;
A position direction estimator for estimating a person's position and direction based on the movement measured by the sensor unit;
A map generation unit generating a map based on the location, direction, and measured distance estimated by the location direction estimator; And
It is composed of a repeater management unit that determines the location where the repeater will be placed and manages the deployed repeater,
The sensor unit is configured to be included in a wireless communication terminal provided to a person entering the room, and the position direction estimator, map generation unit, and repeater management unit are included in an integrated control device, and the terminal and the integrated control device are wireless communication. Connected through,
When the repeater receives a signal from the terminal or another repeater, it transmits the identifier and signal strength of the terminal or other repeater to the integrated control device, and the repeater management unit positions the direction when the signal strength received by the specific repeater is less than the specified value. An indoor situation integrated control system that receives an estimated position of the terminal from an estimation unit and displays the estimated position on the terminal to inform a location where a repeater is to be placed.
상기 위치방향추정부는 상기 측정된 거리를 기초로 특징점을 추출하거나 벽면 또는 장애물을 판별하고 추출된 특징점이나 판별된 벽면 또는 장애물의 기하학적 특징을 기초로 실내에 투입되는 사람의 위치 및 방향을 보정하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템.
According to claim 1,
The position direction estimator extracts a feature point based on the measured distance or determines a wall surface or an obstacle, and corrects the position and direction of a person input into the room based on the extracted feature point or the geometric feature of the determined wall surface or obstacle. Integrated indoor situation control system.
상기 지도생성부는 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부에 의해 서로 다른 부분의 지도를 생성하고 상기 서로 다른 경로를 따라 진행하는 센서부가 만나면 상기 지도를 정합하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템.
According to claim 1,
The map generating unit generates a map of different parts by a sensor unit traveling along different paths, and matches the map when the sensor units traveling along the different paths match the map.
상기 실내상황 통합제어 시스템은,
상기 지도가 생성되지 않았거나 특정한 시간을 초과하여 관찰되지 않은 지역을 판단하는 미탐색지역판단부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템.
According to claim 1,
The indoor situation integrated control system,
An indoor situation integrated control system including an unexplored area judgment unit for determining an area where the map has not been generated or has not been observed for a specific time.
상기 센서부는 요구조자의 생체신호를 감지하고,
상기 위치방향추정부는 상기 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템.
According to claim 1,
The sensor unit detects the biosignal of the requestor,
The position direction estimator is an indoor situation integrated control system, characterized in that for estimating the position of the requestor based on the detected bio-signal.
상기 실내상황 통합제어 시스템은,
상기 감지된 생체신호를 기초로 요구조자의 상태를 추정하는 상태판단부 및
상기 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템.
The method of claim 5,
The indoor situation integrated control system,
A state determination unit for estimating the status of the requestor based on the detected bio-signals and
An indoor situation integrated control system including a display unit for displaying an abnormal state when the state is abnormal.
상기 실내상황 통합제어 시스템은,
상기 추정된 위치 또는 방향을 기초로 실내에 투입되는 사람의 상태를 추정하는 상태판단부 및
상기 상태가 비정상인 경우에 비정상 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템.
According to claim 1,
The indoor situation integrated control system,
A state determination unit for estimating the state of the person being put into the room based on the estimated position or direction and
An indoor situation integrated control system including a display unit for displaying an abnormal state when the state is abnormal.
상기 센서부는 온도를 측정하고,
상기 위치방향추정부는 상기 측정된 온도를 기초로 화점의 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 실내상황 통합제어 시스템.
According to claim 1,
The sensor unit measures the temperature,
The position direction estimator is an indoor situation integrated control system, characterized in that for estimating the position of the flash point based on the measured temperature.
상기 실내상황 통합제어 시스템은,
상기 실내에 투입되는 사람 또는 요구조자의 위치를 기초로 대피경로를 판단하는 대피경로판단부 및
상기 대피경로를 표시하는 표시부를 포함하는 실내상황 통합제어 시스템.The method according to claim 1 or 5,
The indoor situation integrated control system,
Evacuation route judging unit to determine the evacuation route based on the position of the person or requestor who is put into the room, and
Indoor situation integrated control system including a display unit for displaying the evacuation route.
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