KR102258733B1 - 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템 및 이를 이용한 대피 안내 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템은 재난 발생 현장 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 전송하는 복수의 무인 비행체; 및 상기 복수의 무인 비행체 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색하고, 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 지상 관제 시스템을 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템 및 이를 이용한 대피 안내 방법에 관한 것이다.
대규모 시설물은 화재, 침수, 붕괴와 같은 재난 상황이 발생하는 경우 시설물 이용자들을 안전하게 대피시키기 위한 대비가 필요하다. 특히, 지하상가나 대심도 터널과 같은 지하 구조물의 경우 매우 제한적인 외부와의 연결 통로를 이용해 대피해야 하는 것이어서 위급 상황으로 인한 피해 규모가 지상 구조물에 비해 훨씬 클 것으로 예상되므로, 이러한 재난 상황에 대한 대비의 필요는 더욱 크다고 할 수 있다.
일반적으로 시설물 등에는 화재 등의 재난에 대비하기 위해 시설물의 몇몇 지점에서 출입구까지의 개략적인 대피 경로를 시설물의 입구 등에서 안내 표시판 등을 통해 제공하고 있다. 그러나 이러한 방식은 재난 발생시 출입구를 찾아 이동하는 재실자들의 동선이 교차되면서 혼잡을 일으키게 될 뿐만 아니라, 이러한 혼잡에 의한 2차 사고의 위험이 존재한다.
또한, 대피할 사람의 위치 정보와 화재 등의 재난에 의한 위험 지역에 대한 정보가 상호 연관성이 결여되어 효율적인 대피를 보장할 수 없을 뿐만 아니라, 출입구를 찾기 위해 이동하는 경로가 재난 발생 지점을 경유하는 경로가 될 수 있으므로 대피 경로를 제시하는 효과적인 방법이라 할 수 없으며, 시설물 이용자들이 자신의 대피 경로를 충분히 숙지하기가 어려운 문제가 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1653125호(발명의 명칭: 조난자 구조용 드론 시스템 및 조난자 구조방법, 등록일자: 2016.08.25)가 있다.
본 발명의 일 실시예는 무인 비행체의 군집 비행을 재난 상황에 대피 유도용으로 활용하여 신속한 상황 전파와 안전한 대피에 도움을 주어 사람들이 대피 경로를 찾지 못해 발생하는 인명 피해를 최소화할 수 있는 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템 및 이를 이용한 대피 안내 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템은 재난 발생 현장 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 전송하는 복수의 무인 비행체; 및 상기 복수의 무인 비행체 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색하고, 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 지상 관제 시스템을 포함한다.
상기 지상 관제 시스템은 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 현장의 각 구역별로 인원수를 산출하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정하고, 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템은 상기 선정된 구역을 제외한 나머지 구역에서 인원수가 산출된 경우, 상기 나머지 구역에 인접하게 위치한 무인 비행체에 추적 비행 신호를 전송하여, 해당 무인 비행체가 상기 나머지 구역에 있는 사람들을 추적하여 상기 메인 대피 경로로 대피하도록 안내할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템은 상기 메인 대피 경로로의 대피가 불가능한 경우, 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 이용하여 상기 메인 대피 경로를 대체할 서브 대피 경로를 탐색하고, 상기 탐색된 서브 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템은 상기 메인 대피 경로에 장애물이 있는 경우, 상기 장애물의 해체를 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체에 전송하거나 상기 장애물의 해체에 사용 가능한 도구를 동작시키기 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체에 전송할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템은 상기 복수의 무인 비행체 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어하되, 상기 복수의 무인 비행체 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시켜, 대피자들이 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템은 현장 출입 게이트(Gate)와 통신 연결되고, 상기 현장 출입 게이트를 출입하는 인원의 아이디(ID) 카드의 태깅(Tagging) 정보를 수신하여 게이트 출입 로그를 생성하는 출입 통제 서버를 더 포함하고, 상기 지상 관제 시스템은 현장에서 재난이 발생한 경우, 상기 게이트 출입 로그를 이용하여 상기 재난 발생 현장의 각 구역별 인원수를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내 방법은 상기 무인 비행체가 재난 발생 현장 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성하는 단계; 상기 무인 비행체가 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 전송하는 단계; 상기 지상 관제 시스템이 상기 복수의 무인 비행체 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색하는 단계; 및 상기 지상 관제 시스템이 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 메인 대피 경로를 탐색하는 단계는 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 현장의 각 구역별로 인원수를 산출하는 단계; 상기 산출된 각 구역별 인원수에 기초하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정하는 단계; 및 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내 방법은 상기 무인 비행체 운용 시스템에 더 포함되는 출입 통제 서버가 현장 출입 게이트를 출입하는 인원의 아이디 카드의 태깅 정보를 수신하여 게이트 출입 로그를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 재난 발생 현장의 각 구역별로 인원수를 산출하는 단계는 상기 게이트 출입 로그를 이용하여 상기 재난 발생 현장의 각 구역별 인원수를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내 방법은 상기 선정된 구역을 제외한 나머지 구역에서 인원수가 산출된 경우, 상기 지상 관제 시스템이 상기 나머지 구역에 인접하게 위치한 무인 비행체에 추적 비행 신호를 전송하여, 해당 무인 비행체가 상기 나머지 구역에 있는 사람들을 추적하여 상기 메인 대피 경로로 대피하도록 안내하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 단계는 상기 복수의 무인 비행체 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어하는 단계; 및 상기 복수의 무인 비행체 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시켜, 대피자들이 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인 비행체의 군집 비행을 재난 상황에 대피 유도용으로 활용하여 신속한 상황 전파와 안전한 대피에 도움을 주어 사람들이 대피 경로를 찾지 못해 발생하는 인명 피해를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템을 설명하기 위해 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 지상 관제 시스템의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템을 설명하기 위해 도시한 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 운용 시스템을 이용한 대피 안내 방법을 설명하기 위해 도시한 전체 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 메인 대피 경로를 탐색하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 탐색된 메인 대패 경로를 안내하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 지상 관제 시스템의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템을 설명하기 위해 도시한 전체 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 운용 시스템을 이용한 대피 안내 방법을 설명하기 위해 도시한 전체 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 메인 대피 경로를 탐색하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 탐색된 메인 대패 경로를 안내하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템을 설명하기 위해 도시한 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템(100)은 복수의 무인 비행체(110), 지상 관제 시스템(130), 및 상기 무인 비행체(110)와 상기 지상 관제 시스템(130) 간의 통신을 중계하는 기지국(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 무인 비행체(110)는 무선 전파의 유도에 의하여 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인 항공기로서, 통상적으로 드론(drone)으로 알려져 있다. 다만, 본 발명에서 상기 무인 비행체(110)는 상기 드론뿐만 아니라 상기 드론을 동력원으로 하는 풍등(風燈, Sky lanterns)을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
상기 무인 비행체(110)는 재난 발생 현장 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 상기 지상 관제 시스템(130)에 전송할 수 있다. 참고로, 본 실시예에서는 상기 재난 발생 현장을 재난 발생 건물로 한정하여 설명한다. 다만, 이는 설명의 편의 및 용이한 이해를 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함이 아님은 자명하다.
여기서, 상기 센서는 비행 및 임무 수행에 필요한 각종 센서를 가리키며, 예를 들면 비행의 제어에 필요한 속도, 자세나 기울기, 주변 장애물 등을 검출하기 위한 단일 또는 다수의 센서를 포함하며, 아울러 인체를 감지할 수 있는 인체 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서는 상기 무인 비행체(110) 각각의 현재 위치에 대한 데이터 획득을 위하여, 인공위성에서 발생되는 전파를 수신하여 자신의 위치를 산출하는 GPS 센서, 고도 측정을 위한 고도계 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 무인 비행체(110)의 임무 수행과 관련하여 카메라 촬영 시 촬영 영역에 광을 조사하기 위한 조명, 및 외부의 오디오를 수집하여 이를 영상과 함께 또는 별도의 데이터로 제공하기 위한 마이크로폰을 더 포함할 수 있다.
상기 무인 비행체(110)는 GPS 위치 정보를 이용하여 상기 재난 발생 건물 내에서 군집 비행하면서 영상 획득을 위한 촬영을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 GPS 위치 정보는 RTK(Real Time Kinematic)-GPS 기반의 위치 정보를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
상기 RTK-GPS 기반의 위치 정보는 GPS 위성을 통해 획득한 좌표와 상기 지상 관제 시스템(130)으로부터 송신되는 위치 보정 데이터의 합성을 통하여 실시간으로 결정되는 현재 위치의 정확한 좌표를 의미한다.
상기 무인 비행체(110)는 상기 RTK-GPS 기반의 위치 정보를 이용함으로써, 종래의 GPS에서 발생할 수 있는 위치 오차를 최소화하면서 GPS 위성과 기지국에서 제공되는 정보를 통하여 자신의 정확한 위치 정보를 확인할 수 있다.
이에 따라, 상기 무인 비행체(110)는 고정밀 위치 인식에 따라 획득한 정밀 좌표 정보를 토대로 상기 재난 발생 건물 내에서 대피 안내를 위한 군집 비행을 효율적으로 수행할 수 있다.
상기 기지국(120)은 통신 연결이 가능한 서비스 영역 내에 위치하는 복수의 무인 비행체(110)로부터 각 무인 비행체(110)의 GPS 위치 정보를 수신할 수 있다. 상기 기지국(120)은 자신의 절대 위치 좌표(미리 설정됨)와 GPS 좌표(실시간으로 획득됨) 간의 차이를 계측하고, 상기 계측된 차이 값을 이용하여 GPS 오차 신호를 생성할 수 있다. 상기 기지국(120)은 상기 생성된 GPS 오차 신호를 이용하여 상기 각 무인 비행체(110)의 GPS 위치 정보를 보정할 수 있다.
상기 기지국(120)은 상기 보정된 GPS 위치 정보를 상기 지상 관제 시스템(130)에 상기 각 무인 비행체(110)의 현재 지점의 위치 정보로서 전송할 수 있다. 이로써, 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 각 무인 비행체(110)의 현재 위치를 보다 정확히 획득할 수 있으며, 이를 통해 상기 각 무인 비행체(110)의 비행 제어를 보다 정밀히 수행할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 무인 비행체(110) 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다. 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 무인 비행체(110) 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송할 수 있다.
이때, 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 건물의 각 구역별로 인원수를 산출하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정하고, 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 선정된 구역을 제외한 나머지 구역에서 인원수가 산출된 경우, 상기 나머지 구역에 인접하게 위치한 무인 비행체(110)에 추적 비행 신호를 전송하여, 해당 무인 비행체(110)가 상기 나머지 구역에 있는 사람들을 추적하여 상기 메인 대피 경로로 대피하도록 안내할 수 있다.
즉, 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 재난 발생 건물 내에서 사람들이 많은 구역을 기준으로 상기 메인 대피 경로를 탐색하고, 상기 메인 대피 경로를 무시하고 다른 방향으로 대피하는 소수의 사람들을 추적해서 올바른 대피 방향으로 대피하도록 안내할 수 있다.
한편, 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 메인 대피 경로가 막혀 있거나 진행이 불가한 경우, 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 이용하여 상기 메인 대피 경로를 대체할 서브 대피 경로를 탐색할 수 있다. 이를 위해, 상기 지상 관제 시스템(130)은 가장 많은 사람이 감지된 구역으로부터 두 번째로 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 서브 대피 경로를 탐색할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 탐색된 서브 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 상기 무인 비행체(110) 각각은 사람들이 상기 서브 대피 경로로 대피할 수 있도록 안내할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 메인 대피 경로에 장애물이 있는 경우, 상기 장애물의 해체를 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체(110)에 전송하거나 상기 장애물의 해체에 사용 가능한 도구를 동작시키기 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체(110)에 전송할 수 있다.
상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어하되, 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시켜, 대피자들이 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내할 수 있다.
도 2는 도 1의 지상 관제 시스템(130)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 지상 관제 시스템(130)은 경로 탐색부(210), 대피 안내부(220), 비행 추적부(230), 장애물 해체부(240), 및 제어부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 경로 탐색부(210)는 무인 비행체(110) 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다.
즉, 상기 경로 탐색부(210)는 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 건물의 각 구역별로 인원수를 산출하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정하고, 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다.
상기 대피 안내부(220)는 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송할 수 있다.
다만, 상기 메인 대피 경로로의 대피가 불가능한 경우, 상기 경로 탐색부(210)는 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 이용하여 상기 메인 대피 경로를 대체할 서브 대피 경로를 탐색할 수 있다. 상기 대피 안내부(220)는 상기 탐색된 서브 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송할 수 있다.
상기 대피 안내부(220)는 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어하되, 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시켜, 대피자들이 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내할 수 있다.
상기 비행 추적부(230)는 상기 선정된 구역을 제외한 나머지 구역에서 인원수가 산출된 경우, 상기 나머지 구역에 인접하게 위치한 무인 비행체(110)에 추적 비행 신호를 전송하여, 해당 무인 비행체(110)가 상기 나머지 구역에 있는 사람들을 추적하여 상기 메인 대피 경로로 대피하도록 안내할 수 있다.
상기 장애물 해체부(240)는 상기 메인 대피 경로에 장애물이 있는 경우, 상기 장애물의 해체를 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체(110)에 전송하거나 상기 장애물의 해체에 사용 가능한 도구를 동작시키기 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체(110)에 전송할 수 있다.
상기 제어부(250)는 상기 지상 관제 시스템(130), 즉 상기 경로 탐색부(210), 상기 대피 안내부(220), 상기 비행 추적부(230), 상기 장애물 해체부(240) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템을 설명하기 위해 도시한 전체 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템(100)은 복수의 무인 비행체(110), 복수의 기지국(120), 지상 관제 시스템(130), 및 출입 통제 서버(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 도 3의 무인 비행체 운용 시스템(100)은 도 1의 무인 비행체 운용 시스템(100)과 상기 출입 통제 서버(140)를 제외하고는 동일한 구성요소들로 구성되어 있다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 출입 통제 서버(140) 및 이와 관련한 구성에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
상기 출입 통제 서버(140)는 건물 출입 게이트(Gate)와 통신 연결되고, 상기 건물 출입 게이트를 출입하는 인원의 아이디(ID) 카드의 태깅(Tagging) 정보를 수신하여 게이트 출입 로그를 생성할 수 있다.
이에 따라, 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 게이트 출입 로그를 이용하여 상기 재난 발생 건물의 각 구역별 인원수를 산출할 수 있다.
구체적으로, 상기 지상 관제 시스템(130)은 미리 설정된 기간 동안 상기 출입 통제 서버(140)로부터 수신된 게이트 출입 로그를 분석하여, 상기 미리 설정된 기간 동안에 상기 재난 발생 건물 내로 들어온 기록을 나타내는 IN 기록이 있는 인원을 추출하고, 상기 IN 기록이 있는 인원에 대해 최종의 게이트 출입 로그를 확인하여, 상기 재난발생 건물 밖으로 나간 기록을 나타내는 OUT 기록의 유무에 따라 상기 IN 기록이 있는 인원에 대한 재실 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 태깅 정보를 이용하여 상기 IN 기록이 있는 인원에 대한 재실 현황으로부터, 상기 재난 발생 건물의 각 구역별 인원수를 산출할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 운용 시스템을 이용한 대피 안내 방법을 설명하기 위해 도시한 전체 흐름도이다.
여기서 설명하는 대피 안내 방법은 본 발명의 하나의 실시예에 불과하며, 그 이외에 필요에 따라 다양한 단계들이 부가될 수 있고, 하기의 단계들도 순서를 변경하여 실시될 수 있으므로, 본 발명이 하기에 설명하는 각 단계 및 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 단계(410)에서 무인 비행체(110)는 재난 발생 건물 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
다음으로, 단계(420)에서 상기 무인 비행체(110)는 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 지상 관제 시스템(130)에 전송할 수 있다.
다음으로, 단계(430)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신할 수 있다.
다음으로, 단계(440)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 수신된 센싱 데이터 및 위치 정보를 이용하여 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다.
다음으로, 단계(450)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 메인 대피 경로를 탐색하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
먼저 도 3 및 도 5를 참조하면, 단계(510)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 건물의 각 구역별로 인원수를 산출할 수 있다.
즉, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 단계(610)에서 출입 통제 서버(140)는 건물 출입 게이트를 출입하는 인원의 아이디 카드의 태깅 정보를 수신할 수 있다.
이후, 단계(620)에서 상기 출입 통제 서버(140)는 상기 수신된 태깅 정보를 이용하여 게이트 출입 로그를 생성할 수 있다.
이후, 단계(630)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 생성된 게이트 출입 로그를 이용하여 상기 재난 발생 건물의 각 구역별 인원수를 산출할 수 있다.
다시 도 3 및 도 5를 참조하면, 단계(520)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 산출된 각 구역별 인원수에 기초하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정할 수 있다.
다음으로, 단계(530)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 탐색된 메인 대패 경로를 안내하는 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 단계(710)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 무인 비행체(110) 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어할 수 있다.
다음으로, 단계(720)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 상기 무인 비행체(110) 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시킬 수 있다.
다음으로, 단계(730)에서 상기 지상 관제 시스템(130)은 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
110: 무인 비행체
120: 기지국
130: 지상 관제 시스템
140: 출입 통제 서버
210: 경로 탐색부
220: 대피 안내부
230: 비행 추적부
240: 장애물 해체부
250: 제어부
120: 기지국
130: 지상 관제 시스템
140: 출입 통제 서버
210: 경로 탐색부
220: 대피 안내부
230: 비행 추적부
240: 장애물 해체부
250: 제어부
Claims (12)
- 재난 발생 현장 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성하고, 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 전송하는 복수의 무인 비행체;
상기 복수의 무인 비행체 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색하고, 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 지상 관제 시스템; 및
현장 출입 게이트(Gate)와 통신 연결되고, 상기 현장 출입 게이트를 출입하는 인원의 아이디(ID) 카드의 태깅(Tagging) 정보를 수신하여 게이트 출입 로그를 생성하는 출입 통제 서버를 포함하고,
상기 지상 관제 시스템은 현장에서 재난이 발생한 경우, 상기 게이트 출입 로그를 이용하여 상기 재난 발생 현장의 각 구역별 인원수를 산출하고, 미리 설정된 기간 동안 상기 출입 통제 서버로부터 수신된 게이트 출입 로그를 분석하여, 상기 미리 설정된 기간 동안에 상기 재난 발생 현장 내로 들어온 기록을 나타내는 IN 기록이 있는 인원을 추출하고, 상기 IN 기록이 있는 인원에 대해 최종의 게이트 출입 로그를 확인하여, 상기 재난 발생 현장 밖으로 나간 기록을 나타내는 OUT 기록의 유무에 따라 상기 IN 기록이 있는 인원에 대한 재실 여부를 판단하며,
상기 지상 관제 시스템은 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 현장의 각 구역별로 인원수를 산출하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정하고, 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색하는 경로 탐색부; 및 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 대피 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 지상 관제 시스템은
상기 선정된 구역을 제외한 나머지 구역에서 인원수가 산출된 경우, 상기 나머지 구역에 인접하게 위치한 무인 비행체에 추적 비행 신호를 전송하여, 해당 무인 비행체가 상기 나머지 구역에 있는 사람들을 추적하여 상기 메인 대피 경로로 대피하도록 안내하는 것을 특징으로 하는 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 지상 관제 시스템은
상기 메인 대피 경로로의 대피가 불가능한 경우, 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 이용하여 상기 메인 대피 경로를 대체할 서브 대피 경로를 탐색하고, 상기 탐색된 서브 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 지상 관제 시스템은
상기 메인 대피 경로에 장애물이 있는 경우, 상기 장애물의 해체를 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체에 전송하거나 상기 장애물의 해체에 사용 가능한 도구를 동작시키기 위한 명령 신호를 해당 무인 비행체에 전송하는 것을 특징으로 하는 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 지상 관제 시스템은
상기 복수의 무인 비행체 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어하되, 상기 복수의 무인 비행체 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시켜, 대피자들이 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내하는 것을 특징으로 하는 대피 안내를 위한 무인 비행체 운용 시스템.
- 삭제
- 복수의 무인 비행체, 지상 관제 시스템, 및 출입 통제 서버를 포함하는 무인 비행체 운용 시스템을 이용한 대피 안내 방법에 있어서,
상기 무인 비행체가 재난 발생 현장 내에서 비행하며 내부에 탑재된 센서를 통해 사람을 감지하여 센싱 데이터를 생성하는 단계;
상기 무인 비행체가 상기 생성된 센싱 데이터를 해당 위치 정보와 함께 전송하는 단계;
상기 지상 관제 시스템이 상기 복수의 무인 비행체 각각으로부터 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 수신하여 메인 대피 경로를 탐색하는 단계;
상기 지상 관제 시스템이 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 단계; 및
상기 무인 비행체 운용 시스템에 더 포함되는 출입 통제 서버가 현장 출입 게이트를 출입하는 인원의 아이디 카드의 태깅 정보를 수신하여 게이트 출입 로그를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 메인 대피 경로를 탐색하는 단계는
상기 지상 관제 시스템의 경로 탐색부가 상기 센싱 데이터 및 상기 위치 정보를 토대로 상기 재난 발생 현장의 각 구역별로 인원수를 산출하는 단계;
상기 경로 탐색부가 상기 산출된 각 구역별 인원수에 기초하여 가장 많은 사람이 감지된 구역을 선정하는 단계;
상기 경로 탐색부가 상기 선정된 구역의 식별 번호를 토대로 상기 선정된 구역으로부터 가장 가까운 비상구를 찾아서 상기 메인 대피 경로를 탐색하는 단계; 및
상기 지상 관제 시스템의 대피 안내부가 상기 탐색된 메인 대피 경로에 관한 정보를 이용하여 상기 복수의 무인 비행체 각각에 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 재난 발생 현장의 각 구역별로 인원수를 산출하는 단계는
현장에서 재난이 발생한 경우, 상기 게이트 출입 로그를 이용하여 상기 재난 발생 현장의 각 구역별 인원수를 산출하는 단계;
미리 설정된 기간 동안 상기 출입 통제 서버로부터 수신된 게이트 출입 로그를 분석하여, 상기 미리 설정된 기간 동안에 상기 재난 발생 현장 내로 들어온 기록을 나타내는 IN 기록이 있는 인원을 추출하는 단계; 및
상기 IN 기록이 있는 인원에 대해 최종의 게이트 출입 로그를 확인하여, 상기 재난 발생 현장 밖으로 나간 기록을 나타내는 OUT 기록의 유무에 따라 상기 IN 기록이 있는 인원에 대한 재실 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 안내 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제8항에 있어서,
상기 선정된 구역을 제외한 나머지 구역에서 인원수가 산출된 경우,
상기 지상 관제 시스템이 상기 나머지 구역에 인접하게 위치한 무인 비행체에 추적 비행 신호를 전송하여, 해당 무인 비행체가 상기 나머지 구역에 있는 사람들을 추적하여 상기 메인 대피 경로로 대피하도록 안내하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 안내 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 대피 경로 안내를 위한 비행 제어 신호를 전송하는 단계는
상기 복수의 무인 비행체 각각이 상기 메인 대피 경로상에 일정 간격 떨어진 상태로 나란히 배치되도록 비행 제어하는 단계; 및
상기 복수의 무인 비행체 각각에 구비된 조명 및 스피커 중 적어도 하나를 동작시켜, 대피자들이 대피 경로 알림용 표시 화면이나 대피 경로 알림용 안내음을 통해 안전하게 대피할 수 있도록 안내하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 대피 안내 방법.
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| KR101831054B1 (ko) * | 2016-05-19 | 2018-02-21 | 주식회사 코아칩스 | 자가발전 웨어러블 무선 전송기를 이용한 방재 관제 시스템 |
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