KR102240845B1 - Security system with fast action ability for lifesaving when in fire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화재 현장에서 소방관을 중심으로 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 시, 요구조자가 휴대한 이동통신단말기의 전파 세기를 기준으로 소방관에게 자동 제공되는 구조 우선순위에 대한 정보를 통해서, 소방관이 구조 우선순위를 정하는 과정에서의 혼란을 최소화하면서 우선 구조할 요구조자를 신속하게 정한 후 구조 작업에 착수할 수 있도록 하는 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에 관한 것이다.In the present invention, when two or more requestors are located adjacent to a firefighter at a fire site, firefighters are rescued through information on rescue priority automatically provided to firefighters based on the radio wave strength of a mobile communication terminal carried by the requestor. The present invention relates to a system for securing the ability to quickly respond to a fire in the event of a fire that minimizes confusion in the process of prioritization and enables the rescue operation to be initiated after quickly selecting a person who needs to be rescued.
일반적으로 화재 발생시 그 현장은 연기로 인해 시야 확보가 어렵고, 따라서 화재 현장에서 소방관의 육안만으로 요구조자의 위치를 파악 및 확인하는 데는 한계가 있다.In general, when a fire occurs, it is difficult to secure a view at the site due to smoke, and therefore, there is a limit to grasping and confirming the location of a requestor at a fire site only with the naked eye of a firefighter.
이러한 이유 등으로 해서 한국 등록특허 제10-2128946호인 “화재 현장에서의 신뢰성 있는 정보전송을 위한 네트워크 구조”가 제안된바 있다.For this reason, Korean Patent Registration No. 10-2128946, "A network structure for reliable information transmission at a fire site" has been proposed.
상기 한국 등록특허 제10-2128946호는 DTN(Delay and Disruption Tolerant Network)을 사용하는 동시에 다중 복사본 방식의 라우팅 프로토콜을 적용함으로써, 화재 현장에서 소방관들 간 및 소방관과 지휘통제소 간의 정보 전달이 안정적이고 신뢰성있게 이루어지지 동시에 요구조자의 위치 탐색이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.The Korean Patent Registration No. 10-2128946 uses a DTN (Delay and Disruption Tolerant Network) and at the same time applies a multi-copy routing protocol, so that information transfer between firefighters and between firefighters and command and control centers at the fire site is stable and reliable. At the same time, it is possible to stably search for the location of the requestor.
그러나 상기 한국 등록특허 제10-2128946호가 게시됨에도 불구하고, 화재 현장에서 소방관이 구조의 용이성을 기준으로 요구조자 주변 상황을 미리 파악케 할 필요성이 있다. 부연 설명하면, 화재 현장에서 소방관을 중심으로 비슷한 거리에 있는 요구조자가 둘 이상일 경우, 소방관과 요구조자 사이에 철근 등 장애물이 존재하는지 여부 등을 미리 파악 후 이를 기반으로 구조 작업의 순서를 정할 필요성이 있다.However, despite the publication of Korean Patent Registration No. 10-2128946, there is a need for a firefighter at the fire site to grasp the situation around the requestor in advance based on the ease of rescue. To further explain, if there are more than one requestor located at a similar distance from the firefighter at the fire site, it is necessary to determine in advance whether there are obstacles such as reinforcement between the firefighter and the requestor, and then determine the order of rescue work based on this. .
본 발명의 실시 예는 화재 현장에서 소방관을 중심으로 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 시, 요구조자가 휴대한 이동통신단말기의 전파 세기를 기준으로 소방관에게 자동 제공되는 구조 우선순위에 대한 정보를 통해서, 소방관이 구조 우선순위를 정하는 과정에서의 혼란을 최소화하면서 우선 구조할 요구조자를 신속하게 정한 후 구조 작업에 착수할 수 있도록 하는 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, when two or more requesters are located adjacent to a firefighter at a fire site, based on the radio wave strength of a mobile communication terminal carried by the requestor, through information on the structure priority automatically provided to the firefighter, Provides a system for securing lifesaving rapid response capability in the event of a fire that minimizes confusion in the process of setting rescue priorities by firefighters, and enables them to quickly determine the person who needs to be rescued and then initiate rescue operations.
본 발명의 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템은, 소방관이 휴대하며, RF 신호 기반의 무선 측위를 위한 인공지능 하드웨어가 탑재되되, 상기 인공지능 하드웨어(110)는 단말간 통신모듈(111), PDR 통신모듈(112), 지휘통제 통신모듈(113) 및 신호처리 프로세서(114)를 포함하고, 화재 현장에서 요구조자 이동통신단말기(1000)에 대한 무선통신 정보 검출 및 위치정보 표시 기능을 갖는 소방관 휴대용 단말기(100)와, 상기 소방관이 착용하며, PDR을 위한 관성 센서(210)가 장착되는 소방관 위치추적 안전화(200)와, 상기 관성 센서(210)의 신호를 이용하는 소방관 위치 추적 소프트웨어가 탑재되고, 상기 소방관 위치 추적 소프트웨어는 상기 관성 센서(210)의 신호를 기반으로 하는 PDR을 통해 소방관의 위치를 추적하는 지휘통제컴퓨터(300)를 포함하며, 상기 소방관 휴대용 단말기(100)는 다른 소방관이 휴대한 상기 소방관 휴대용 단말기(100) 및 상기 요구조자 이동통신단말기(1000)로부터 수신되는 RSSI 및 BLE 기반의 방향 정보를 통해 상기 요구조자 이동통신단말기(1000)를 무선 측위하되, 해당 소방관으로부터 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 시의 구조 우선순위를 정하기 위한 기준 거리가 사전에 설정되어 상기 기준거리 내의 요구조자들 중 상기 요구조자 이동통신단말기(1000)의 RF 신호가 상대적으로 강한 요구조자가 우선순위의 요구조자로 결정되게 하는 기능을 포함하는 것일 수 있다.The system for securing the ability to quickly respond to a fire in the event of a fire according to an embodiment of the present invention is carried by a firefighter and is equipped with artificial intelligence hardware for wireless positioning based on an RF signal, and the
본 발명의 실시 예에 따르면, 화재 현장에서 소방관을 중심으로 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 경우, 요구조자가 휴대한 이동통신단말기의 전파 세기를 기준으로 소방관에게 구조 우선순위에 대한 정보가 자동 제공됨에 따라, 소방관은 구조 우선순위를 정하는 과정에서의 혼란을 최소화하면서 우선 구조할 요구조자를 신속하게 정한 후 구조 작업에 착수할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, when two or more requestors are located adjacent to a firefighter at a fire site, information on rescue priority is automatically provided to the firefighter based on the radio wave strength of the mobile communication terminal carried by the requestor. Accordingly, firefighters can start rescue work after quickly selecting a person who needs to be rescued first while minimizing confusion in the process of determining rescue priorities.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 소방관 및 요구조자에 대한 측위 기술을 예시한 구성도
도 2는 도 1에 따른 소방관 휴대용 단말기의 세부 구성을 예시한 블록 구성도
도 3은 도 2에 따른 소방관 휴대용 단말기의 탑재된 인공지능 하드웨어의 처리 작용을 개념적으로 예시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 요구조자 상대방위각 측정 및 소방관 Gyroscope 측정값 보정을 예시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 소방관의 초지향성 안테나를 기반으로 요구조자가 휴대한 이동통신단말기 신호의 방향을 탐지하는 것을 예시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, RSSI 기반의 요구조자 상대 위치 추정을 예시한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 지휘통제컴퓨터의 위치추적 시스템을 예시한 구성도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 지휘통제컴퓨터의 위치 모니터링 예를 보인 도면
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 지휘통제컴퓨터의 탐사 경로를 제시하는 예를 보인 도면
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 화면용 시야 확보 장치를 예시한 구성도
도 11은 도 10에 따른 화면용 시야 확보 장치의 전기적 구성을 예시한 블록 구성도1 is a configuration diagram illustrating a positioning technology for firefighters and requesters in a system for securing a quick response capability to rescue life in the event of a fire according to an embodiment of the present invention
2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a firefighter portable terminal according to FIG. 1
FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating the processing operation of the mounted artificial intelligence hardware of the firefighter's portable terminal according to FIG. 2
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of measuring the counterpart aggression angle of a requestor and correction of a firefighter's Gyroscope measurement value in the system for securing the ability to quickly respond to lifesaving in case of a fire according to an embodiment of the present invention
FIG. 5 is a diagram illustrating detection of the direction of a signal of a mobile communication terminal carried by a requestor based on a super-directional antenna of a firefighter in the system for securing the ability to quickly respond to life in the event of a fire according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an RSSI-based estimation of the relative position of a requestor in the system for securing the ability to quickly respond to life-saving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram illustrating a location tracking system of a command and control computer in the system for securing the ability to quickly respond to life-saving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention
8 is a view showing an example of location monitoring of a command and control computer in the system for securing the ability to quickly respond to life-saving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention
9 is a view showing an example of presenting the exploration path of the command and control computer in the system for securing the ability to quickly respond to life-saving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention
10 is a block diagram illustrating an apparatus for securing a field of view for a screen in the system for securing a quick response capability for lifesaving in case of a fire according to an embodiment of the present invention
11 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the apparatus for securing a field of view for a screen according to FIG. 10
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.The following detailed descriptions of the present invention are embodiments in which the present invention may be practiced and refer to the accompanying drawings, which are illustrated as examples of the embodiments. These embodiments will be described in detail sufficient for those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components in each described embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims, if appropriately described. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the present invention have selected general terms that are currently widely used as possible while taking functions of the present invention into consideration, but this may vary according to the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.
발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, "…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the present invention, when a part "includes" a certain component in the whole, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, “… Wealth”, "… The term “module” refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에 대해 설명한다.A system for securing a lifesaving rapid response capability in the event of a fire according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
먼저 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템의 기본 구성을 설명한다.First, a basic configuration of a system for securing a lifesaving rapid response capability in the event of a fire according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 소방관 및 요구조자에 대한 측위 기술을 예시한 구성도이다. 그리고 도 2는 도 1에 따른 소방관 휴대용 단말기의 세부 구성을 예시한 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 따른 소방관 휴대용 단말기의 탑재된 인공지능 하드웨어의 처리 작용을 개념적으로 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 요구조자 상대방위각 측정 및 소방관 Gyroscope 측정값 보정을 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 소방관의 초지향성 안테나를 기반으로 요구조자가 휴대한 이동통신단말기 신호의 방향을 탐지하는 것을 예시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, RSSI 기반의 요구조자 상대 위치 추정을 예시한 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 지휘통제컴퓨터의 위치추적 시스템을 예시한 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 지휘통제컴퓨터의 위치 모니터링 예를 보인 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 지휘통제컴퓨터의 탐사 경로를 제시하는 예를 보인 도면이다.1 is a block diagram illustrating a positioning technology for firefighters and requestors in a system for securing a quick response capability for lifesaving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention. And FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the firefighter portable terminal according to FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating the processing operation of the mounted artificial intelligence hardware of the firefighter portable terminal according to FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of measuring a person's opponent's delinquency and correcting a firefighter's Gyroscope measurement value in the system for securing a lifesaving rapid response ability in case of a fire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a fire occurrence according to an embodiment of the present invention. In the system for securing the lifesaving rapid response capability, it is a diagram illustrating the detection of the direction of the signal of the mobile communication terminal carried by the requestor based on the super-directional antenna of the firefighter, and FIG. 6 is a diagram illustrating the life of a person in case of a fire according to an embodiment of the present invention. It is a diagram illustrating the estimation of the relative position of the requestor based on the RSSI in the system for securing the rescue rapid response capability. In addition, FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a location tracking system of a command and control computer in the system for securing the ability to quickly respond to life-saving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating a fire according to an embodiment of the present invention. A diagram showing an example of location monitoring of a command and control computer in a system for securing a lifesaving rapid response capability in case of an occurrence, and FIG. 9 is a diagram showing an exploration path of a command and control computer in the system for securing a lifesaving rapid response capability in the event of a fire according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing an example of presenting.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템은 소방관 휴대용 단말기(100), 소방관 위치추적 안전화(200) 및 지휘통제컴퓨터(300)를 포함하여 구성된다.As shown, the system for securing the ability to quickly respond to life in the event of a fire according to an embodiment of the present invention includes a firefighter
소방관 휴대용 단말기(100)는 소방관이 휴대하며, 이러한 소방관 휴대용 단말기(100)는 화재 현장의 요구조자가 휴대하는 이동통신단말기(1000, 이하 “요구조자 이동통신단말기”라 함)의 무선통신 정보를 검출하고, 요구조자 이동통신단말기(1000)의 위치정보를 표시한다. 이를 위해 소방관 휴대용 단말기(100)는 RF 신호(radio frequency signal) 기반의 무선 측위를 위한 단말기 내 신호처리용 인공지능 하드웨어(110)가 탑재되며, 이러한 인공지능 하드웨어(110)는 단말간 통신모듈(111), PDR(pedestriam dead reckoning, 보행자 추측 항법) 통신모듈(112), 지휘통제 통신모듈(113) 및 신호처리 프로세서(114)를 포함하는 동시에 신호처리 프로세서(114)와의 데이터 송수신을 통해 소방관 휴대용 단말기(100) 기반의 다중 신호패턴 수집기능 및 3차원 정밀측위플랫폼 연동 기능을 제공하는 어플리케이션 프로세서(115)를 포함한다.The firefighter
부연 설명하면, 소방관 휴대용 단말기(100)는 소방관 위치추적용 측위 센서 연동 및 지휘통제 연동 기술이 적용된 것이다. 또한, PDR, IMU(Inertial Measurement Unit, 관성 측정장치) 측위 하드웨어 및 신호처리시스템, 소방관 휴대용 단말기(100) 간 메시 네트워크(Mesh Network) 기술 및 소방안전장비 지휘통제 연동 소프트웨어가 적용된 것이다.To further explain, the firefighter's
그리고 소방관 휴대용 단말기(100)는 저전력 소모를 위한 하드웨어 설계 및 code 최적화, 3차원 정밀측위플랫폼 연동기술 어플리케이션 등의 기술이 적용된 것이다.In addition, the firefighter's
소방관 위치추적 안전화(200)는 소방관이 착용하며, 관성 센서(210)가 장착된다. 이에 따라 소방관 위치추적 안전화(200)는 관성 센서(210)를 기반으로 해당 소방관을 대상으로 한 보행자 추측 항법(PDR) 기능을 제공하고, 위급시 최단 복귀경로 안내 표시 기능을 갖는다.The firefighter's location
부연 설명하면, 소방관 위치추적 안전화(200)는 사전 장비, 장소 정보 등의 제약이 없는 위치 추적 시스템이 제공되게 할 수 있는 동시에 소방관 및 요구조자 위치 모니터링 기능이 제공될 수 있게 한다.To further explain, the firefighter location
지휘통제컴퓨터(300)는 소방관 휴대용 단말기(100)의 위치정보를 수신하며, 소방관 위치추적 안전화(200)의 관성 센서(210) 신호를 이용한 소방관 위치 추적 소프트웨어 및 소방관의 요구조자 탐색 내지 소방관의 안전 복귀를 위한 소방관 경로 탐색 소프트웨어가 탑재된다. 상기 소방관 위치 추적 소프트웨어는 관성 센서(210)를 기반으로 파악되는 소방관의 보행 특성을 이용하여 실내 위치를 추적하고, 지휘통제컴퓨터(300)는 상기 소방관 경로 탐색 소프트웨어를 통해 소방관의 임무 수행을 위한 탐사 경로를 제시한다.The command and
그리고 소방관 휴대용 단말기(100)는 다른 소방관 휴대용 단말기(100) 및 요구조자 이동통신단말기(1000)로부터 수신되는 RSSI(Receiver Signal Strength Indicator) 및 BLE(Bluetooth Low Energy) 기반의 방향 정보를 통해 요구조자 이동통신단말기(1000)를 측위하는 제1 기능, 데이터를 중계하기 위한 앵커 단말(RF Anchor) 및 소방관 위치 기반의 진입하는 소방관의 안테나의 상대방위 결정 및 보정하는 제2 기능을 포함한다. 상기 제1 기능은 WLAN(Wireless Local Area Net-work)/BLE 기반의 방향탐지(direction finding) 기술이 적용되고, 상기 제2 기능은 무선추적(Radio Tracing)을 위한 중계용 앵커 단말(RF Anchor) 기반의 소방관 간 방위각 결정 기술이 적용된다.In addition, the firefighter's
또한, 본 실시 예의 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템은 단일 관성센서 기반 보행항법시스템을 제공하며, 이를 통해 센서 특성에 의한 제약 조건 최소화, 학습을 기반으로 소방관의 동작을 고려, 지도 정보를 활용한 추정 위치 보정 기능을 제공할 수 있다. 이 밖에도, 소방관 위치 모니터링 시스템을 제공하여, 소방관의 위치 및 요구조자 위치 모니터링 실시, 경로 계획 알고리즘을 통한 진행 가능 방향 혹은 경로 표시 기능을 제공할 수 있다.In addition, the system for securing the ability to quickly respond to a fire in the event of a fire according to the present embodiment provides a walking navigation system based on a single inertial sensor, which minimizes constraints by sensor characteristics, considers the actions of firefighters based on learning, and utilizes map information. One can provide an estimated position correction function. In addition, by providing a firefighter location monitoring system, it is possible to monitor the location of the firefighter and the location of the requestor, and provide a possible direction or route indication function through a route planning algorithm.
그리고 본 실시 예의 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템은 소방관이 단말기 UI, 헬멧 및 공기호흡기의 3종의 정보가시화를 할 수 있게 된다.In addition, the system for securing the ability to quickly respond to a fire in the event of a fire according to the present embodiment enables a firefighter to visualize three types of information: a terminal UI, a helmet, and an air respirator.
그리고 본 실시 예의 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서, 소방관 휴대용 단말기(100)는 해당 소방관으로부터 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 시의 구조 우선순위를 정하기 위한 기준 거리가 사전에 설정되고, 상기 기준거리 내의 요구조자들 중 요구조자 이동통신단말기(1000)의 RF 신호가 상대적으로 강한 요구조자가 우선순위의 요구조자로 결정되게 하는 기능을 더 포함할 수 있다.And in the system for securing the ability to quickly respond to life-saving in the event of a fire according to the present embodiment, the firefighter
즉, 화재 현장에서 소방관을 중심으로 인접한 위치에 매번 한 명의 요구조자만 있을 수는 없고, 따라서 소방관으로부터 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치하여 해당 요구조자들 중 누구를 우선순위로 구조해야 할 지 결정해야 하는 상황이 빈번하게 발생된다. 그리고 이러한 상황에서 소방관이 구조의 우선순위를 신속하게 정하지 못하고 혼란을 겪을 경우, 화재 현장에서 인명 구조의 효율성 및 구조 작업의 작업성 등이 저하되는 결과로 나타나게 된다.In other words, at the fire site, there cannot be only one requestor at a location adjacent to the firefighter at each time, and therefore, two or more requestors are located adjacent to each other from the firefighter, and a situation where it is necessary to decide which of the requesters should be rescued with priority. This happens frequently. And in this situation, when firefighters fail to quickly determine the priority of rescue and suffer confusion, the efficiency of life-saving and workability of rescue work at the fire site are deteriorated.
따라서 화재 현장에서 소방관을 중심으로 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 시, 해당 소방관이 자신의 소방관 휴대용 단말기(100)를 통해 제공되는 구조 우선순위에 대한 정보를 통해 우선 구조할 요구조자를 신속하게 정한 후 구조 작업에 착수할 수 있도록 한 것이다.Therefore, when two or more requesters are located adjacent to the firefighter at the fire site, the firefighter quickly determines the requestor to rescue first through information on the rescue priority provided through his firefighter's
또한, 본 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 화면용 시야 확보 장치(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the system for securing the ability to quickly respond to a fire in the event of a fire according to the present embodiment may further include a
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템에서 화면용 시야 확보 장치를 예시한 구성도이고, 도 11은 도 10에 따른 화면용 시야 확보 장치의 전기적 구성을 예시한 블록 구성도이다.10 is a configuration diagram illustrating a device for securing a field of view for a screen in the system for securing a quick response capability for lifesaving in the event of a fire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram illustrating an electrical configuration of the device for securing a field of view for a screen according to FIG. 10 It is a block diagram.
즉, 화재 현장에서는 연기로 인해 시야 확보에 어려움이 있고, 따라서 소방관이 소방관 휴대용 단말기(100)의 화면을 확인하는 과정에서 연기로 인해 방해를 받을 수 있는 난점이 상존하게 된다.That is, it is difficult to secure a view due to smoke at the fire site, and therefore, there is a difficulty in that the firefighter may be disturbed by the smoke in the process of checking the screen of the firefighter
화면용 시야 확보 장치(400)는 이러한 난점을 최소화하면서 소방관 휴대용 단말기(100)의 화면에 대한 해당 소방관의 시야가 보다 잘 확보될 수 있게 하려는 것이다.The
그리고 화면용 시야 확보 장치(400)는 소방관 휴대용 단말기(100)에 설치되는 단말 측 모듈부(410) 및 소방관의 헬멧(500)에 설치되는 헬멧 측 모듈부(420)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
단말 측 모듈부(410)는 에어흡입장치(411), 제1 자이로센서(412), 제1 근거리 무선통신모듈(413) 및 제어부(414)를 포함하여 구성된다.The terminal-
에어흡입장치(411)는 소방관 휴대용 단말기(100)의 모서리들에 각각 설치되는 것으로써, 본 실시 예를 기준으로 부연 설명하면, 에어흡입장치(411)는 사각 형태인 소방관 휴대용 단말기(100)의 네 모서리에 각각 설치된다. 또한, 에어흡입장치(411)들 각각은 에어의 흡입을 위한 흡입구(411a)가 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)을 노출하고 있는 일면에 위치하는 동시에 흡입구(411a)는 소방관 휴대용 단말기(100)의 일면으로부터 소방관 휴대용 단말기(100)의 안쪽 방향으로 상향 경사지게 돌출되는 형태를 갖도록 이루어진다.The
제1 자이로센서(412)는 소방관 휴대용 단말기(100)에 설치되어 소방관 휴대용 단말기(100)의 기울기를 감지하는 기능을 한다.The
제1 근거리 무선통신모듈(413) 및 제어부(414)는 이어서 설명되는 헬멧 측 모듈부(420)와 연계하여 함께 설명키로 한다.The first short-range
헬멧 측 모듈부(420)는 에어분사장치(421), 제2 자이로센서(422) 및 제2 근거리 무선통신모듈(423)을 포함하여 구성된다.The helmet-
에어분사장치(421)는 헬멧(500)의 앞쪽에 설치되며, 따라서 에어분사장치(421)는 소방관이 헬멧(500)을 착용한 상태에서 에어분사장치(421)의 작동 시 해당 소방관으로부터 전방을 향해 에어를 분사하게 된다.The
제2 자이로센서(422)는 헬멧(500)에 설치되어 헬멧(500)의 기울기를 감지하는 기능을 한다. 부연 설명하면, 제2 자이로센세(422)는 헬멧(500)을 착용한 소방관의 머리 기울기를 감지하는 기능을 한다.The
제2 근거리 무선통신모듈(423)은 제2 자이로센서(422)의 감지 신호를 단말 측 모듈부(410)의 제1 근거리 무선통신모듈(413)에 중계하는 기능을 한다.The second short-range
단말 측 모듈부(410)의 제어부(414)에 대해 설명하면, 제어부(414)는 소방관 휴대용 단말기(100)에 내장되며, 단말 측 모듈부(410)의 에어흡입장치(411) 및 헬멧 측 모듈부(420)의 에어분사장치(421)를 작동 제어하기 위한 제1 기울기 값 임계범위 및 제2 기울기 값 임계범위가 사전에 설정된다. 상기 제1 기울기 값 임계범위는 소방관이 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)를 확인할 때의 보편적인 소방관 휴대용 단말기(100)의 기울기를 토대로 설정된 것이고, 상기 제2 기울기 값 임계범위는 소방관이 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)를 확인할 때의 보편적인 소방관의 머리 기울기를 토대로 설정된 것이다.When describing the
그리고 제어부(414)는 제1 자이로센서(412) 및 제1 무선통신모듈(413)을 통해 제공되는 소방관 휴대용 단말기(100)의 실시간 기울기 값이 상기 제1 기울기 값 임계범위에 해당되는지 확인하고, 제2 자이로센서(422), 제2 무선통신모듈(423) 및 제1 무선통신모듈(413)을 통해 제공되는 헬멧(500)의 실시간 기울기 값이 상기 제2 기울기 값 임계범위에 해당되는지 확인한 다음, 소방관 휴대용 단말기(100)의 실시간 기울기 값이 상기 제1 기울기 값 임계범위에 해당되는 동시에 헬멧(500)의 실시간 기울기 값이 상기 제2 기울기 값 임계범위에 해당되는 것으로 확인되면, 단말 측 모듈부(410)의 에어흡입장치(411) 및 헬멧 측 모듈부(420)의 에어분사장치(421)를 각각 작동시켜 해당 소방관 휴대용 단말기(100) 및 해당 소방관의 눈 사이의 연기들이 흩어지도록 함으로써, 해당 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)에 대한 해당 소방관의 시야가 보다 잘 확보될 수 있도록 한다.And the
또한, 상술한 바와 같이 제어부(414)를 통해 에어흡입장치(411) 및 에어분사장치(421)가 작동 제어되면서 소방관 휴대용 단말기(100) 및 해당 소방관의 눈 사이의 연기들이 흩어지는 과정 중에, 에어흡입장치(411)의 흡입구(411a)들이 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)가 노출된 일면으로부터 소방관 휴대용 단말기(100)의 안쪽 방향으로 상향 경사지게 배치되는 것이므로, 에어분사장치(421)를 통해 사방으로 밀려나는 연기들이 소방관 휴대용 단말기(100)의 네 모서리에 각각 위치한 에어흡입장치(411)의 흡입구(411a)들을 통해 보다 잘 흡입될 수 있고, 이를 통해 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)에 대한 소방관의 시야 확보 과정이 보다 효율적으로 진행될 수 있게 된다.In addition, while the
이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present description, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is limited to the above embodiments. No, various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be written, and all things having equivalent or equivalent modifications to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the inventive concept.
100 : 소방관 휴대용 단말기 110 : 인공지능 하드웨어
111 : 단말간 통신모듈 112 : PDR 통신모듈
113 : 지휘통제 통신모듈 114 : 신호처리 프로세서
115 : 어플리케이션 프로세서 120 : 디스플레이 화면부
200 : 소방관 위치추적 안전화 210 : 관성 센서
300 : 지휘통제컴퓨터 400 : 화면용 시야 확보 장치
410 : 단말 측 모듈부 411 : 에어흡입장치
411a : 흡입구 412 : 제1 자이로센서
413 : 제1 근거리 무선통신모듈 414 : 제어부
420 : 헬멧 측 모듈부 421 : 에어분사장치
422 : 제2 자이로센서 423 : 제2 근거리 무선통신모듈
500 : 헬멧 1000 : 요구조자 이동통신단말기100: firefighter portable terminal 110: artificial intelligence hardware
111: communication module between terminals 112: PDR communication module
113: command and control communication module 114: signal processing processor
115: application processor 120: display screen unit
200: firefighter position tracking safety boots 210: inertial sensor
300: command and control computer 400: device for securing a field of view for the screen
410: terminal-side module part 411: air intake device
411a: suction port 412: first gyro sensor
413: first short-range wireless communication module 414: control unit
420: helmet side module part 421: air injection device
422: second gyro sensor 423: second short-range wireless communication module
500: helmet 1000: requestor mobile communication terminal
Claims (1)
상기 소방관이 착용하며, PDR을 위한 관성 센서(210)가 장착되는 소방관 위치추적 안전화(200):
상기 관성 센서(210)의 신호를 이용하는 소방관 위치 추적 소프트웨어가 탑재되고, 상기 소방관 위치 추적 소프트웨어는 상기 관성 센서(210)의 신호를 기반으로 하는 PDR을 통해 소방관의 위치를 추적하는 지휘통제컴퓨터(300): 및
연기로 인해 시야 확보에 어려움이 있는 화재 현장에서 상기 소방관 휴대용 단말기(100)를 휴대한 소방관이 소방관 휴대용 단말기(100)의 화면에 대해 시야를 확보할 수 있게 하는 화면용 시야 확보 장치(400):를 포함하며,
상기 소방관 휴대용 단말기(100)는 다른 소방관이 휴대한 상기 소방관 휴대용 단말기(100) 및 상기 요구조자 이동통신단말기(1000)로부터 수신되는 RSSI 및 BLE 기반의 방향 정보를 통해 상기 요구조자 이동통신단말기(1000)를 무선 측위하되, 해당 소방관으로부터 둘 이상의 요구조자가 인접하게 위치할 시의 구조 우선순위를 정하기 위한 기준 거리가 사전에 설정되어 상기 기준거리 내의 요구조자들 중 상기 요구조자 이동통신단말기(1000)의 RF 신호가 상대적으로 강한 요구조자가 우선순위의 요구조자로 결정되게 하는 기능을 포함하고,
상기 화면용 시야 확보 장치(400)는 상기 소방관 휴대용 단말기(100)에 설치되는 단말 측 모듈부(410) 및 소방관의 헬멧(500)에 설치되는 헬멧 측 모듈부(420)를 포함하되,
상기 단말 측 모듈부(410)는, 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 네 모서리에 각각 설치되며 각각은 에어의 흡입을 위한 흡입구(411a)가 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)를 노출하고 있는 일면에 위치하는 동시에 상기 흡입구(411a)는 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 일면으로부터 소방관 휴대용 단말기(100)의 안쪽 방향으로 상향 경사지게 돌출되는 형태를 갖도록 이루어지는 에어흡입장치(411);
상기 소방관 휴대용 단말기(100)에 설치되어 소방관 휴대용 단말기(100)의 기울기를 감지하는 기능의 제1 자이로센서(412);
제1 근거리 무선통신모듈(413); 및
제어부(414);를 포함하고,
상기 헬멧 측 모듈부(420)는, 상기 헬멧(500)의 앞쪽에 설치되어 소방관이 헬멧(500)을 착용한 상태에서 소방관으로부터 전방을 향해 에어를 분사하는 에어분사장치(421);
상기 헬멧에 설치되어 헬멧을 착용한 소방관의 머리 기울기를 감지하는 제2 자이로센서(422);
상기 제2 자이로센서(422)의 감지 신호를 상기 단말 측 모듈부(410)의 제1 근거리 무선통신모듈(413)에 중계하는 기능의 제2 근거리 무선통신모듈(423);을 포함하며,
상기 제어부(414)는 상기 소방관 휴대용 단말기(100)에 내장되고, 상기 단말 측 모듈부(410)의 에어흡입장치(411) 및 상기 헬멧 측 모듈부(420)의 에어분사장치(421)를 작동 제어하기 위한 제1 기울기 값 임계범위 및 제2 기울기 값 임계범위가 사전에 설정되되 상기 제1 기울기 값 임계범위는 소방관이 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)를 확인 시 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 기울기를 토대로 설정되고 상기 제2 기울기 값 임계범위는 소방관이 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)를 확인 시 해당 소방관의 머리 기울기를 토대로 설정되며, 상기 제1 자이로센서(412) 및 제1 무선통신모듈(413)을 통해 제공되는 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 실시간 기울기 값이 상기 제1 기울기 값 임계범위에 해당되는지 확인하고 상기 제2 자이로센서(422), 제2 무선통신모듈(423) 및 제1 무선통신모듈(413)을 통해 제공되는 상기 헬멧(500)의 실시간 기울기 값이 상기 제2 기울기 값 임계범위에 해당되는지 확인한 다음 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 실시간 기울기 값이 상기 제1 기울기 값 임계범위에 해당되는 동시에 상기 헬멧(500)의 실시간 기울기 값이 상기 제2 기울기 값 임계범위에 해당되는 것으로 확인되면 상기 단말 측 모듈부(410)의 에어흡입장치(411) 및 상기 헬멧 측 모듈부(420)의 에어분사장치(421)를 각각 작동시켜 상기 소방관 휴대용 단말기(100) 및 해당 소방관의 눈 사이의 연기들이 흩어지도록 하고,
상기 제어부(414)를 통해 상기 에어흡입장치(411) 및 에어분사장치(421)가 작동 제어되면서 상기 소방관 휴대용 단말기(100) 및 소방관의 눈 사이의 연기들이 흩어지는 과정 중에, 상기 에어흡입장치(411)의 흡입구(411a)들이 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 디스플레이 화면부(120)가 노출된 일면으로부터 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 안쪽 방향으로 상향 경사지게 배치된 형태임에 따라, 상기 에어분사장치(421)를 통해 사방으로 밀려나는 연기들이 상기 소방관 휴대용 단말기(100)의 네 모서리에 각각 위치한 상기 에어흡입장치(411)의 흡입구(411a)들을 통해 흡입되는 것을 특징으로 하는 화재 발생시 인명구조 신속 대응능력 확보 시스템.It is carried by firefighters and is equipped with artificial intelligence hardware for wireless positioning based on RF signals, and the artificial intelligence hardware 110 includes a communication module 111 between terminals, a PDR communication module 112, and a command and control communication module 113 And a signal processing processor 114, and has a function of detecting wireless communication information and displaying location information for the mobile communication terminal 1000 of the requester at the fire site, and having a function of detecting and displaying location information of the requestor mobile communication terminal 1000, and having a rectangular shape of a firefighter portable terminal 100:
Firefighter location tracking safety boots 200 worn by the firefighter and equipped with an inertial sensor 210 for PDR:
The firefighter location tracking software using the signal from the inertial sensor 210 is mounted, and the firefighter location tracking software is a command and control computer 300 that tracks the location of the firefighter through the PDR based on the signal from the inertial sensor 210. ): and
A field of view securing device 400 for a screen that enables a firefighter carrying the firefighter portable terminal 100 to secure a view of the screen of the firefighter portable terminal 100 at a fire site where it is difficult to secure a field of view due to smoke: Including,
The firefighter's portable terminal 100 controls the requestor's mobile communication terminal 1000 through RSSI and BLE-based direction information received from the firefighter's portable terminal 100 and the requestor's mobile communication terminal 1000 carried by another firefighter. Wireless positioning, but a reference distance for determining the rescue priority when two or more requestors are located adjacent to the firefighter, the RF signal of the requestor mobile communication terminal 1000 among the requestors within the reference distance is relatively Including the function of allowing strong demanders to be determined as priority demanders,
The screen visibility device 400 includes a terminal-side module part 410 installed in the firefighter's portable terminal 100 and a helmet-side module part 420 installed in the firefighter's helmet 500,
The terminal-side module unit 410 is installed at each of the four corners of the firefighter portable terminal 100, and each has a suction port 411a for inhaling air, and the display screen unit 120 of the firefighter portable terminal 100 At the same time, the suction port (411a) is located on one surface exposed to the air intake device 411 formed to have a shape protruding upwardly inclined in the inward direction of the firefighter portable terminal 100 from the one surface of the firefighter portable terminal 100;
A first gyro sensor 412 installed in the firefighter portable terminal 100 and configured to detect the tilt of the firefighter portable terminal 100;
A first short-range wireless communication module 413; And
Including; a control unit 414;
The helmet-side module unit 420 may include an air injection device 421 installed in front of the helmet 500 to inject air from the firefighter toward the front while the firefighter is wearing the helmet 500;
A second gyro sensor 422 installed on the helmet and configured to sense a head tilt of a firefighter wearing a helmet;
And a second short-range wireless communication module 423 having a function of relaying the detection signal of the second gyro sensor 422 to the first short-range wireless communication module 413 of the module unit 410 on the terminal side, and
The control unit 414 is built in the firefighter's portable terminal 100, and operates the air intake device 411 of the terminal-side module unit 410 and the air injection device 421 of the helmet-side module unit 420 A first slope value threshold range and a second slope value threshold range for controlling are set in advance, but the first slope value threshold range is the firefighter when the firefighter checks the display screen 120 of the firefighter portable terminal 100. It is set based on the tilt of the portable terminal 100, and the second tilt value threshold range is set based on the tilt of the head of the firefighter when the firefighter checks the display screen 120 of the firefighter portable terminal 100, and 1 Check whether the real-time tilt value of the firefighter's portable terminal 100 provided through the gyro sensor 412 and the first wireless communication module 413 falls within the first tilt value threshold range, and the second gyro sensor 422 ), check whether the real-time slope value of the helmet 500 provided through the second wireless communication module 423 and the first wireless communication module 413 falls within the second slope value threshold range, and then the firefighter's portable terminal ( When it is confirmed that the real-time slope value of 100) falls within the first slope value threshold range and the real-time slope value of the helmet 500 falls within the second slope value threshold range, the terminal-side module unit 410 By operating the air intake device 411 and the air injection device 421 of the helmet-side module unit 420, respectively, the smoke between the firefighter portable terminal 100 and the firefighter's eyes is scattered,
During the process of dispersing smoke between the firefighter's portable terminal 100 and the firefighter's eyes while the air intake device 411 and the air spray device 421 are operated and controlled through the control unit 414, the air intake device ( As the intake ports 411a of 411 are arranged to be inclined upward in a direction inward of the firefighter portable terminal 100 from one surface of the display screen 120 of the firefighter portable terminal 100 exposed, the air spraying Quickly rescue life in case of fire, characterized in that smoke that is pushed in all directions through the device 421 is sucked through the suction ports 411a of the air intake device 411 located at each of the four corners of the firefighter's portable terminal 100 System for securing response capability.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200118467A KR102240845B1 (en) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Security system with fast action ability for lifesaving when in fire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200118467A KR102240845B1 (en) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Security system with fast action ability for lifesaving when in fire |
Publications (1)
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