KR102264692B1 - 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단 - Google Patents

Abstract

재난 취약 계층 중 경증 환자 및 노약자 등, 일부 이동 보조를 통해 요양사 및 간호사 등 관리자의 보조가 필요 없고, 재난 발생 시 대피 가능한 수단 등 안전 영역으로의 대피에 대하여 무지하더라도, 효율적으로 탑승자에게 접근하여 탑승을 유도하고, 탑승 시 자율적으로 안전 영역으로 대피할 수 있는 본 발명의 각 실시예에 따른 자율 주행 형 탑승 수단은, 탑승자가 탑승하는 탑승체; 탑승체가 이동되도록 구비되는 적어도 하나의 이동 휠; 이동 휠에 이동력을 제공하고 이동 방향을 제어하는 동력부 및 조향 수단을 포함하는 구동부; 및 구동부의 구동을 제어하여 탑승체의 이동을 제어하는 컴퓨팅 장치;를 포함하고, 컴퓨팅 장치는, 외부로부터 재난 발생 신호를 수신하는 재난 발생 신호 수신부; 재난 발생 신호 수신부가 재난 발생 신호를 수신 시, 탑승자가 위치된 탑승 영역에 설치된 신호 송출부에서 발생되는 유도 신호를 수신하는 신호 수신부에서 수신한 유도 신호를 이용하여 신호 송출부까지의 거리 및 방향을 연산하여, 신호 송출부까지의 제1 이동 경로를 산출하는 경로 판단부; 및 제1 이동 경로를 따라 탑승체가 이동되도록 구동부에 제어 명령을 생성하여 전송하는 이동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단{MOBILE VEHICLE FOR VULNERABLE GROUPS OF DISASTERS HAVING AUTONOMOUS EVACUATION FUNCTION IN THE EVENT OF A DISASTER}

본 발명은 재난 발생 시 거동이 불편한 환자 등 재난 취약 계층을 위한 이동식 탑승 수단에 관한 것으로, 구체적으로는, 경증 환자 등 가벼운 이동 및 신체 제어가 가능한 탑승자가 재난 발생 시 관리자의 도움 없이도, 대피 기구가 설치된 영역 등 안전 영역에 자동으로 이동할 수 있되, 안전한 탑승이 가능하고, 자율 이동이 가능하며, 재난 발생 시 탑승자의 위치로 자동으로 이동되어 탑승자의 탑승을 유도할 수 있는 기술에 관한 것이다.

최근 자율 이동 차량에 대한 이용 및 관심이 높아지고 있다. 실제로 승용차나 상용차 또는 열차 등에서는 운전자 없이 자율적으로 이동할 수 있는 차량이 상용화되어 판매되고 있다.

자율 이동 차량은, 사용자가 일정한 조작을 하거나 사용자의 컨트롤 하에서, 이동 수단에 탑재된 다수의 센서 및 센서 데이터를 분석하여 이를 바탕으로 컨트롤러가 충돌 방지, 경로 이동 등의 기능을 구현하면서, 탑승자를 목적지까지 또는 탑승자의 일부 제어에 의하여 이동하는 기능을 수행한다.

한편, 재난 발생 시 대피 시나리오에는, 주로 사용자들을 직접 탈출하게 하는 등의 대피 경로를 제공하거나, 안전한 영역의 위치 등을 안내하는 기술이 주로 개발되어 왔다. 즉, 사용자의 현재 위치를 기반으로 재난 발생 시 대피 경로에 대해서 유저 단말에 시각화하거나, 안전한 영역의 위치를 맵 상에 표시하도록 하여, 사용자가 안전하게 대피 경로를 따라서 이동하게 하는 것이다.

그러나, 양로원, 병원 등 거동이 불편한 인원이 많은 공간에서 재난 발생 시, 상술한 기능만으로는, 재난 취약 계층이 결국 직접 대피 경로를 파악하거나, 안전한 영역을 확인하고, 자력으로 이동하여야만 재난 대피를 위한 기술의 효과가 발휘될 수 있는데, 실질적으로 재난 취약 계측이 경로를 파악하거나 정보를 취득하기 어렵고, 특히 거동이 불편한 경우 대피가 불가능한 경우가 있다.

한편 이러한 재난 취약 계층이 직접 대피가 불가능한 점을 해결하기 위해서는, 요양사 및 간호사 등 관리 인력이 환자나 노약자를 직접 에스코트하여 대피하는 수밖에 없어, 오히려 관리 인력이 함께 사고를 당하는 확률이 높다.

한국 공개특허 제10-2016-0015987호 등에서는 원격제어 대상 차량을 감지하여 이를 원격에서 제어하는 기술이 게시되어 있다. 그러나 이러한 자율 이동 및 원격 이동 제어 기술은, 재난 약자에 특화된 기술이 아니기 때문에, 재난 발생 시 재난 취약 계층을 어시스트하여 효과적으로 재난 취약 계층이 안전한 영역으로 대피할 수 있도록 하기 위한 기술의 필요성이 지적되고 있다.

특히, 경증 환자 등은, 베드가 필요 없이 일부의 이동을 보조하면 자율적으로 안전 영역으로 대피할 수 있기 때문에, 재난 취약 계층 중 경증 환자 등 신체의 일부를 가볍게 제어할 수 있는 계층에 대해서, 소형의 효율적인 대피 보조수단에 대한 필요성이 지적되고 있다.

이에 본 발명은, 상술한 문제점의 해결 및 기술적 필요성의 충족을 위해서 고안된 것으로서, 재난 취약 계층 중 경증 환자 및 노약자 등, 일부 이동 보조를 통해 요양사 및 간호사 등 관리자의 보조가 필요 없고, 재난 발생 시 대피 가능한 수단 등 안전 영역으로의 대피에 대하여 무지하더라도, 효율적으로 탑승자에게 접근하여 탑승을 유도하고, 탑승 시 자율적으로 안전 영역으로 대피할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단은, 탑승자가 탑승하는 탑승체; 탑승체가 이동되도록 구비되는 적어도 하나의 이동 휠; 상기 이동 휠에 이동력을 제공하고 이동 방향을 제어하는 동력부 및 조향 수단을 포함하는 구동부; 및 상기 구동부의 구동을 제어하여 상기 탑승체의 이동을 제어하는 컴퓨팅 장치;를 포함하고, 상기 컴퓨팅 장치는, 외부로부터 재난 발생 신호를 수신하는 재난 발생 신호 수신부; 상기 재난 발생 신호 수신부가 재난 발생 신호를 수신 시, 탑승자가 위치된 탑승 영역에 설치된 신호 송출부에서 발생되는 유도 신호를 수신하는 신호 수신부에서 수신한 유도 신호를 이용하여 상기 신호 송출부까지의 거리 및 방향을 연산하여, 상기 신호 송출부까지의 제1 이동 경로를 산출하는 경로 판단부; 및 상기 제1 이동 경로를 따라 탑승체가 이동되도록 상기 구동부에 제어 명령을 생성하여 전송하는 이동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유도 신호는, 초음파 또는 적외선을 포함하는 신호인 것을 특징으로 하고, 상기 경로 판단부는, 상기 수신한 유도 신호의 광량을 기설정된 광량과 비교하여, 상기 신호 수신부로부터 상기 신호 송출부까지의 거리, 방향 및 각도를 연산하고, 연산된 거리, 방향 및 각도를 이용하여 상기 제1 이동 경로를 산출하는 것이 바람직하다.

광신호를 이용하여 주변의 객체까지의 거리 정보를 획득하는 거리 센서 모듈;을 더 포함하고, 상기 컴퓨팅 장치는, 상기 신호 수신부에 의하여 유도 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 거리 센서 모듈에 의하여 획득된 거리 정보에 대해서 라돈 변환을 수행하여 시노그램을 생성하고, 상기 생성된 시노그램을 이진 변환하여 획득된 이미지에서 공간 상의 꺾인 영역을 탐지한 뒤, 상기 꺾인 영역을 향하여 상기 탑승체가 이동되도록 하되, 상기 신호 수신부에 의하여 유도 신호가 수신될 때까지 상기 꺾인 영역의 탐지 및 상기 꺾인 영역을 향하여 상기 탑승체가 이동되도록 하는 프로세스를 반복 수행하는 것이 바람직하다.

상기 탑승체에 설치되어 상기 탑승체의 이동 전방의 객체를 탐지하여, 탑승체의 이동 전방의 충돌 가능성이 있는 객체를 인지하는 객체 인지 센서; 및 탑승자의 안전 탑승 여부를 판단하여 상기 탑승체의 이동 가능 여부를 판단하는 탑승자 센서;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 이동 제어부는, 상기 객체 인지 센서에 의하여 기설정된 거리 이내의 탑승체의 전방에 객체가 감지되는 경우, 상기 객체의 종류에 따라서 상기 조향 수단을 제어하여 탑승체가 상기 객체를 회피하여 이동하도록 제어하거나, 상기 동력부를 제어하여 상기 탑승체의 속도를 감소시키거나 탑승체가 정지하도록 하고, 상기 탑승체의 속도가 감소되거나 탑승체가 정지되는 경우, 상기 이동 제어부에 연결된 영상 또는 음성 데이터를 출력하는 출력 수단을 통해, 경고 알림을 출력하도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 탑승자 센서는, 탑승자의 이탈을 방지하기 위하여 상기 탑승체에 설치되는 안전 장치의 구동 상태를 감지하는 안전 장치 센서; 및 탑승체의 적어도 하나의 영역 중, 적어도 탑승자가 탑승한 상태에서 하중이 가해지는 위치인 하중 포인트에 설치되는 하중 센서;를 포함하고, 상기 경로 판단부는, 상기 안전 장치 센서의 센싱 결과 및 상기 하중 센서의 센싱 결과에 따라서 상기 탑승자의 탑승 여부를 판단하고, 상기 탑승자가 탑승한 것으로 판단 시, 외부로부터 수신한 안전 영역을 목적지로 하는 제2 이동 경로를 설정하고, 상기 이동 제어부는, 상기 제1 이동 경로를 무시하고 상기 제2 이동 경로를 따라 탑승체가 이동되도록 상기 구동부에 제어 명령을 생성하여 전송하는 것이 바람직하다.

상기 경로 판단부는, 기설정된 주기마다 원격의 관제 서버로부터 상기 탑승체의 현재 위치 정보, 상기 안전 영역의 위치 정보, 상기 탑승체가 위치된 실내 공간 정보 및 상기 탑승체의 현재 위치 정보, 상기 안전 영역의 위치 정보 및 상기 탑승체가 위치된 실내 공간 정보를 기준으로 기저장된 길찾기 알고리즘을 통해서 도출된 대피 경로를 수신하여 상기 제2 이동 경로로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 기설정된 주기는 실시간이되, 상기 경로 판단부는, 상기 컴퓨팅 장치와 상기 관제 서버의 통신 기능이 중단된 경우, 상기 컴퓨팅 장치에 포함된 근거리 통신 모듈과, 상기 실내 공간에 배치된 근거리 통신 모듈에 연결 가능한 통신용 객체의 통신 결과를 바탕으로 상기 탑승체의 현재 위치 정보를 추정하고, 추정된 정보와 기저장된 실내 공간 정보를 이용하여 상기 대피 경로를 생성하여 상기 제2 이동 경로로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 이동 제어부는, 상기 컴퓨팅 장치와 상기 관제 서버의 통신 기능이 중단된 경우, 상기 컴퓨팅 장치에 포함된 근거리 통신 모듈을 이용하여 인근의 탑승체에 설치된 컴퓨팅 장치들 증, 상기 관제 서버와 통신 기능이 유지되는 중인 컴퓨팅 장치를 검색하고, 상기 관제 서버와 통신 기능이 유지되는 중인 것으로 검색된 컴퓨팅 장치가 설치된 탑승체를 따라 이동하도록 하는 것도 가능하다.

상기 이동 제어부는, 상기 컴퓨팅 장치와 상기 관제 서버의 통신 기능이 중단된 경우, 상기 컴퓨팅 장치에 포함된 근거리 통신 모듈을 이용하여, 상기 컴퓨팅 장치에 유효하게 연동되는 것으로 인증된 유저 단말의 제어 명령을 이용하여 상기 탑승체가 이동하도록 제어하는 것도 가능하다.

본 발명에 의하면, 재난 발생 시 경증 환자 등의 탑승자가 탑승하여 이동할 수 있는 탑승체가 자동으로 탑승자가 누워있는 베드 또는 탑승자가 위치되는 영역 등 정해진 영역에 자동으로 이동하여, 탑승자가 편리하게 탑승체에 탑승한 채로 대피할 수 있도록 한다. 또한, 탑승체가 안정 영역을 따라서 자율주행을 하면서 이동되기 때문에, 탑승자의 대피 편의성이 크게 향상되고, 탑승자가 탑승체의 위치 및 안전 영역의 위치를 모르더라도 매우 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 재난 발생에 의하여 통신 기능이 일부 마비되더라도, 인근의 위치 파악용 통신 수단, 인근의 다른 탑승체 또는 유저 단말을 통해 탑승체를 제어하게 되어, 매우 안정적으로 탑승자의 대피를 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단의 기능에 따른 구성도.
도 3 및 4는 본 발명의 각 실시예의 구현에 따라서 탑승체가 탑승자에게 이동되는 예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 각 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 세부 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 6 및 7은 본 발명의 각 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의하여 탑승체의 이동이 제어되는 예를 설명하기 위한 도면.
도 8 내지 10은 본 발명의 각 실시예에 따라 컴퓨팅 장치와 관제 서버의 통신이 중단된 경우 탑승체의 이동이 제어되는 예를 설명하기 위한 도면.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.

또한 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단의 기능에 따른 구성도, 도 3 및 4는 본 발명의 각 실시예의 구현에 따라서 탑승체가 탑승자에게 이동되는 예를 설명하기 위한 도면, 도 5는 본 발명의 각 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 세부 구성예를 설명하기 위한 도면, 도 6 및 7은 본 발명의 각 실시예에 따라 컴퓨팅 장치에 의하여 탑승체의 이동이 제어되는 예를 설명하기 위한 도면, 도 8 내지 10은 본 발명의 각 실시예에 따라 컴퓨팅 장치와 관제 서버의 통신이 중단된 경우 탑승체의 이동이 제어되는 예를 설명하기 위한 도면이다.

상술한 도면들을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단(이하 본 발명의 탑승 수단 또는 탑승 수단이라 함)은, 탑승체(10), 이동 휠(20), 구동부(30) 및 컴퓨팅 장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 각 실시예에 있어서 탑승체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 탑승자가 탑승 가능한 좌석과 이를 구성하는 모든 세부 구성을 포함하는 본 발명의 탑승 수단의 본체를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 즉 등받이, 착좌부, 팔걸이 등의 구조를 포함하고, 도면들에 도시된 세부 구성들이 내부에 설치된 구성을 의미하는 것이다.

도 1 등 본 발명의 각 실시예에 있어서 탑승체(10)는 의자 형태로 도시되어 있으나, 본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 베드형태, 전동 휠 형태 등 다양한 형태의 탑승체가 존재할 수 있고, 본 발명에서는 탑승체(10)가 탑승자가 경증환자, 노약자 등 일부 신체의 제어를 자의로 할 수 있는 주체를 의미하고, 이에 따라서 탑승자가 탑승하여 이동 가능한 구성을 의미한다.

이동 휠(20)는 탑승체(10)의 저면에 부착되어 후술하는 구동부(30)의 구동에 의하여 그 이동 속도 및 방향이 제어되는 구성을 의미한다. 도 1에서는 휠체어 형의 이동 휠(20)이 부착되어 있으나, 상술한 바와 같이 탑승체(10)의 구조에 따라서 다양한 형태 및 개수의 이동 휠(20)이 설치될 수 있고, 이동 휠(20)의 전부 또는 일부가 구동부(30)에 의하여 그 구동이 제어되도록 구성될 수 있다.

구동부(30)는, 도 2 등에 도시된 바와 같이 이동 휠(20)에 대한 이동력을 제공하는 동시에 이동 방향을 제어하는 동력부(32) 및 조향 수단(31)을 포함하는 구성을 의미한다. 예를 들어, 모터, 구동 축, 기어 수단을 포함하여, 모터의 회전력이 구동 축에 전달되며, 기어 수단에 의하여 그 구동비 및 동력 방향이 변환되어, 이동 휠(20)이 회전되도록 한다.

동력부(32)는 후술하는 컴퓨팅 장치(50)에 의하여 그 출력이 제어되는 모터, 모터에서 생성된 구동력을 이동 휠(20)에 전달하는 상술한 구동 축 및 기어 수단을 포함하는 동력 전달 모듈 및 컴퓨팅 장치(50)에 의하여 제동력이 제어되는 브레이크 모듈을 포함한다. 브레이크 모듈은 휠 브레이크 등 모터와 별도의 구성으로 포함되는 경우, 상술한 바와 같이 컴퓨팅 장치(50)에 의하여 제동력이 제어되는 구성으로 이해될 것이나, 모터의 출력에 의하여 이동 휠(20)의 가속 및 감속이 제어되는 경우, 모터에 포함되는 개념으로 이해될 것이다.

조향 수단(31)은 상술한 구동 축 및 기어 수단에 연결되어, 차량의 조향 수단과 동일하게, 제어 수단에 의하여 제어되면서 탑승체(10)의 이동 방향을 제어하는 기능을 수행한다. 조향 수단(31)은 예를 들어 스텝 또는 서보 모터 등의 구동장치와 구동 장치에 의하여 제어되는 기어 수단 및 샤프트 등을 포함하여, 이동 휠(20)이 지지되는 일 구동 축의 회전을 제어하는 구성을 의미한다.

컴퓨팅 장치(50)는 상술한 바와 같이 외부, 예를 들어 재난 감지 센서(70) 또는 관제 서버(60) 등과 같은 재난 발생 여부에 대한 감지 및 재난 발생 시 재난 발생 신호를 생성하여 송출되는 단마들과 유무선 네트워크를 통해 연결되고, 그 연결된 네트워크를 통한 신호의 수신에 따라서 구동부(30)의 구동을 제어하여 탑승체(10)의 이동을 제어하는 구성을 의미한다.

이를 위해서 컴퓨팅 장치(50)는 하나 이상의 프로세서 및 프로세서에서 처리 및 관리되는 데이터를 저장하는 저장 수단을 포함하고, 출력 수단, 입력 수단 및 유무선 통신 수단을 포함하여, 입력되는 데이터를 본 발명의 각 구성의 기능 수행을 위해서 처리하고, 이를 출력하여 본 발명의 각 구성의 기능이 정상적으로 수행되도록 하는 기능을 수행하는 단말을 의미한다. 또한, 상술한 예와 같이, 탑승체(10)의 등받이부의 경사 제어 등 전자적 기능 수행을 위한 모든 데이터의 관리(저장, 수정 및 삭제) 및 입출력을 처리하고 실제 제어를 수행하는 단말을 의미한다.

구체적으로 컴퓨팅 장치(50)는 도 5 등에 도시?? 바와 같이, 재난 발생 신호 수신부(51), 경로 판단부(52) 및 이동 제어부(53)를 포함하도록 구성됨이 바람직하다.

재난 발생 신호 수신부(51)는 상술한 외부로부터 재난 발생 신호를 수신하는 기능을 수행한다. 외부라 함은 상술한 바와 같이, 화재 감지 센서 등 실내에서 발생 가능한 재난을 감지하는 재난 감지 센서(80) 및 재난 감지 센서(80)로부터 재난 발생 신호를 수신 시 이를 중개 및 처리하여 재난 발생 시 실내의 모든 상황을 관제하고, 평소에도 실내의 각종 스마트 제어 기능을 수행하는 관제 기능을 수행하는 관제 서버(60)를 포함한다.

주변의 센서(80)는 화재 감지 센서, 충격 센서 등 실내의 재난 발생 여부를 직접 감지하는 센서를 의미하며, 근거리 통신 수단 또는 원격의 관제 서버(60)로의 데이터 통신이 가능한 유무선 네트워크를 이용한 통신 수단을 포함한다.

관제 서버(60)는 본 발명에서 베드 등이 구비되는 실내 공간 또는 복수의 실내 공간을 관제하는 단말로서, 재난 관리 및 대응을 위한 전용 서버 또는 해당 실내 공간을 포함하는 건물이나 지역 등에 대한 통합 관제를 위한 서버를 의미한다.

재난 발생 신호는, 재난이 발생했음을 알리고, 이에 따라서 실내 공간의 탑승자, 관리자 및 일반 재실자 등 실내 공간에 존재하는 모든 위치자에게 안전 영역 또는 실외로 대피해야 함을 알리는 신호를 의미한다. 즉 화재 발생 신호, 붕괴 위험 신호, 범죄 등의 사고 발생 신호 등 재실자가 대피해야 하는 모든 경우를 포함하는 재난 발생 시 상술한 재난 감지 센서(80) 및/또는 관제 서버(60)로부터 생성되는 신호를 의미한다.

경로 판단부(52)는 일 실시예에 있어서, 재난 발생 신호 수신부(51)가 재난 발생 신호를 수신 시, 도 2에 도시된 바와 같이 탑승자가 위치된 탑승 영역 또는 디바이스(2) 등에 설치된 신호 송출부(3)에서 발생되는 유도 신호를 수신하는 신호 수신부(41)에서 수신한 유도 신호를 이용하여 신호 송출부(3)까지의 거리 및 방향을 연산하여, 도 3에 도시된 바와 같이 신호 송출부(3)까지의 제1 이동 경로(V1)를 산출하는 기능을 수행한다.

즉 경로 판단부(52)는 재난 발생 신호가 수신됨을 감지 시, 제1 자율 이동 모드가 활성화되고, 이에 따라서 상술한 바와 같이 제1 이동 경로(V1)를 산출하여, 탑승자가 위치된 영역을 향해서 탑승체(10)가 자동으로 이동되도록 함으로써, 탑승자가 탑승체(10)에 가까이 갈 수 없는 경우 또는 탑승체(10)의 위치를 모르는 경우에도 편리하게 탑승자가 탑승체(10)에 탑승할 수 있도록 하기 위해서, 탑승체(10)로부터 탑승자를 향한 제1 이동 경로(V1)를 산출하는 기능을 수행한다.

한편, 이동 제어부(53)는 제1 이동 경로(V1)를 따라 탑승체(10)가 이동되도록 구동부(30)에 제어 명령을 생성하여 전송함으로써, 탑승체(10)의 이동을 제어하는 기능을 수행한다.

상술한 유도 신호는 본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 초음파 또는 적외선 등의 광 신호 또는 음파 신호임이 바람직하다. 이에 따라서 경로 판단부(52)는 수신한 유도 신호의 광량을 기설정된 광량과 비교하여, 신호 수신부(41)로부터 신호 송출부(3)까지의 거리, 방향 및 각도를 연산하고, 연산된 거리, 방향 및 각도를 이용하여 제1 이동 경로(V1)를 산출하는 것이 바람직하다.

이를 위해서 신호 송출부(3)는 서로 다른 위치의 두 개의 신호 송출 장치로 구성되고, 신호 수신부(41) 역시 두 개의 신호 수신 장치로 구성되어, 각 신호의 세기 등을 이용하여 거리 및 방향을 삼각 측량법 등을 이용하여 산출하도록 구성될 수 있다.

한편, 신호 송출부(3)는 상술한 바와 같이 탑승 영역 또는 디바이스(2) 등에 설치되는 것으로 설명된다. 이때 탑승 영역은 탑승자가 주로 위치되는 영역으로서, 예를 들어 병실, 병실의 문 등의 영역이 될 수 있고, 이 경우 신호 송출부(3)는 해당 영역의 일 영역에 설치될 수 있다. 한편 도 2 등에 도시된 바와 같이 베드 등의 탑승자가 주로 탑승해 있는 디바이스(2)의 경우, 도 2 등에 도시된 바와 같이 신호 송출부(3)는 디바이스(2)에 설치되도록 구현될 수 있다.

한편, 탑승자가 노약자 등 이동이 가능한 주체인 경우, 신호 송출부(3)는 탑승자의 의복 또는 의복에 장착되는 명찰 등의 기기에 설치되도록 구현될 수 있다.

한편, 탑승체(10)와 신호 송출부(3) 사이가 도 4와 같이 유도 신호를 수신하지 못하는 꺾인 영역 등에 의하여 가려져 있는 위치인 경우, 본 발명의 각 실시예에 있어서, 탑승체(10)는 신호 송출부(3)로부터 송출되는 유도 신호를 수신 시까지 자율적으로 유도 신호를 수신할 수 있는 영역으로 이동되도록 제어될 수 있다.

이를 위해서, 본 발명의 탑승 수단은 도 2 등에 도시된 바와 같이 거리 센서 모듈(42)을 더 포함한다. 거리 센서 모듈(42)은 광신호, 초음파 신호 등 반사 신호를 이용하여, 벽 등 주변의 객체(1)까지의 거리를 센싱하여 거리 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

이때, 컴퓨팅 장치(50) 구체적으로 이동 제어부(53) 또는 경로 판단부(52)는, 신호 수신부(41)에 의하여 유도 신호가 수신되지 않는 경우, 거리 센서 모듈(42)에 의하여 획득된 거리 정보에 대해서 라돈 변환을 수행하여 시노그램을 생성하고, 생성된 시노그램을 이진 변환하여 획득된 이미지에서 공간 상의 꺾인 영역(M)을 탐지한 뒤, 꺾인 영역(M)을 향하여 탑승체(10)가 이동되도록 하되, 신호 수신부(41)에 의하여 유도 신호가 수신될 때까지 꺾인 영역(M)의 탐지 및 꺾인 영역(M)을 향하여 탑승체(10)가 이동되도록 하는 프로세스를 반복 수행하는 것이 바람직하다.

예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 꺽인 영역(M)이 존재하는 것으로 감지되면, V2 경로, 즉 유도 신호를 수신하지 못하는 경우 꺾인 영역을 향하는 방향(x)에서 유도 신호를 수신할 수 있는 방향(y)으로 탑승체(10)가 이동되도록 하는 것이다.

이러한 V2의 이동 경로는 상술한 경로 판단부(52)에 의하여 생성되며, V2 이동 경로를 따라서 탑승체(10)의 이동을 제어하는 것은 이동 제어부(53)에 의하여 수행될 것이다.

구체적으로, 탑승체(10)는 유도 신호를 수신하지 못하는 경우 360도 회전을 수행하면서 거리 감지 센서(42)에 의하여 주변 객체(1)와의 거리(D)를 측정하게 되며, 이 경우 꺾인 영역을 제외한 영역이 거리(D)가 탐지된 영역이 된다. 이러한 탐지 영역에 대해서는 2차원 맵이 그 거리 계산에 의하여 도출되며, 이때 그 맵[M(x, y)]에 대해서 아래와 같은 수식으로 라돈 변환을 수행하여 시노그램(sinogram)을 생성한 후 이에 대해서 이진 변환을 수행하게 된다 .

라돈 변환은 주어진 선이나 에너지 전달 경로를 따라 대상 물체의 물성의 공간정보를 분석할 수 있다. 즉, 라돈 변환은 각도에 따른 입력 데이터의 형태에 따른 세기 성분을 가지고 있다. 일반적으로 f(x,y)의 라돈 변환은 투영데이터를 대상으로 축에 평행한 f축의 선적분이며, 각도별 데이터를 모으면, 2차원 f(x, y)함수 데이터가 구해진다. 상술한 프로세스에 의하여 연산되는 탑승체(10)의 라돈 변환 입력 데이터는 탐지 영역을 일정한 값으로 채우고 각도별로 라돈 변환을 수행하며, 변환된 2차원 데이터는 탐지 영역의 모양에 따라 각도별로 데이터 세기가 달라진다.

복수의 위치에서 라돈 변환을 수행한 결과로 생성된 시노그램을 이진 변환한 시노그램을 통해 이미지가 도출될 수 있고, 이때 이미지에 있어서 상술한 탐지 영역의 중심과 꺾인 영역(M)의 중심이 잘 드러나도록 적절한 스레쉬홀드를 기준으로 하여 이미지의 각 픽셀 값에 대하여 스레쉬홀드 이상인 경우는 1로, 미만인 경우는 0으로 하여 이진 변환을 수행한다. 적절한 스레쉬홀드는 테스트를 통하여 설정할 수 있다.

이후 이진 변환된 시노그램 상에서 꺾인 부분이 있는지 탐지한다. 이진 변환된 시노그램을 통하여 전체 영역 중에서 꺾인 부분을 추정할 수 있는데, 이것은 꺾인 영역의 중심이 있는지 파악하는 것이다. 만일 꺾인 영역(M)의 중심과 같이 뾰족하게 솟은 부분이 없다면 탑승체(10)가 위치하는 공간에 꺾인 부분이 없다는 것을 의미한다.

이동 제어부(53)는 꺾인 부분의 방향으로 탑승체(10)가 이동되도록 제어하고, 경로 판단부(52)는 해당 경로를 판단하게 되어, 신호 송출부(3)로부터의 신호를 감지할 수 있을 때까지 상술한 동작을 반복 진행한다.

이진 변환 시노그램에서 탐지 영역의 중심과 꺾인 영역(M)의 중심 사이의 거리는 탑승체가 특정 위치에서의 중심선과 꺾인 영역(M)을 잇는 선 사이의 회전 각도에 각각 대응한다. 따라서 탑승체(10)가 꺾인 영역(M)에 근접하게 되고 신호 송출부(3)가 위치하는 부근까지 접근하게 되어 신호 송출부(3)에서 송신된 신호를 수신할 수 있고 결국 신호 송출부(3)를 찾을 수 있게 된다.

따라서 탑승체(10)가 임의의 방향으로 조금씩 이동하되 이진 변환된 시노그램을 업데이트하면서 탐지 영역의 중심과 꺾인 영역(M)의 중심 사이의 거리가 늘어나는 방향으로 이동하게 되면 결국 꺾인 영역(M)이 있는 공간으로 이동하게 된다.

이러한 실시예에 의하여 탑승체(10)가 탑승 영역에 설치된 신호 송출부(3)를 향하여 이동한 결과 탑승자가 탑승체(10)를 인지하게 되면, 예를 들어 컴퓨팅 장치(50)에 포함된 출력 수단에서는 재난 발생 여부에 대한 알림 정보 및 탑승체(10)에 탑승을 요청하는 알림 정보를 음성 또는 영상으로 출력할 수 있다.

그 결과, 탑승자가 탑승체(10)에 탑승하게 되면, 경로 판단부(52)는 상술한 외부, 정확히는 관제 서버(60) 등으로부터 수신한 안전 영역을 목적지로 하는 제2 이동 경로를 설정하게 되며, 이때 이동 제어부(53)는 상술한 제1 이동 경로(V1)를 무시하고, 제2 이동 경로를 따라서 탑승체(10)가 이동되도록 구동부(30)에 제어 명령을 생성하여 전송하는 기능을 수행한다.

이때 제1 이동 경로(V1)의 무시는, 예를 들어 신호 수신부(41)의 동작을 off하여 제1 이동 경로(V1)가 생성되지 못하도록 하거나, 동작 모드를 제1 이동 경로(V1)를 따라 이동되는 모드에서 제2 이동 경로를 따라 이동되는 모드로 전환하는 등 다양한 프로세스를 통해서 그 기능이 구현될 수 있다.

한편, 제2 이동 경로를 따라서 탑승체(10)가 이동되도록 하기 위해서는, 제1 이동 경로(V1)를 따라 탑승체(10)가 이동되거나 그 도중에 탑승자가 탑승체(10)에 안전하게 탑승했는지 여부를 파악하여, 탑승한 것으로 판단되는 경우에만 제2 이동 경로를 따라서 탑승체(10)가 이동되도록 할 필요가 있다. 즉, 탑승자가 탑승하지 않은 탑승체(10)는 제2 이동 경로를 따라서 이동할 필요가 없거나, 탑승자가 안전하게 탑승하지 않은 채로 제2 이동 경로를 따라서 탑승체(10)가 이동되면 추가적인 안전 사고가 발생할 수 있는 것이다.

이를 위해서, 본 발명의 탑승 수단은, 후술하는 객체 인지 센서(41) 이외에, 도 1 및 2 등에 도시된 탑승자 센서(44)를 포함할 수 있다. 탑승자 센서(44)는 탑승자의 안전 탑승 여부를 판단하여 탑승체(10)의 이동 가능 여부를 판단하는 다종의 센서, 프로세서 및 통신 모듈을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 예를 들어 탑승자 센서(44)는, 탑승자의 이탈을 방지하기 위하여 탑승체(10)에 설치되는 안전 장치(441)의 구동 상태를 감지하는 안전 장치 센서(442)와, 탑승체(10)의 적어도 하나의 영역 중, 적어도 탑승자가 탑승한 상태에서 하중이 가해지는 위치인 하중 포인트에 설치되는 하중 센서(443)를 포함할 수 있다.

즉 안전 장치(441)가 도 1에 도시된 바와 같이 안전 벨트인 경우, 안전 벨트의 단측이 삽입부가 삽입되어 고정 체결되었는지 여부를 판단하는 접촉 센서 등이 안전 장치 센서(442)의 일 구현 예로 이해될 수 있다. 또한 하중 센서(443)는 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 좌식 탑승체의 경우 사용자의 둔부가 접촉되는 착좌부에 설치될 수 있다.

이때, 경로 판단부(52)는, 안전 장치 센서(442)의 센싱 결과 및 하중 센서(443)의 센싱 결과에 따라서 탑승자의 탑승 여부를 판단한다. 즉 안전 장치 센서(442)에 의하여 안전 장치(441)가 체결된 상태이고, 하중 센서(443)의 센싱 결과 일정 무게(예를 들어 인체의 평균 무게 등) 이상이 감지되는 것으로 판단되는 경우, 탑승자가 탑승한 것으로 판단하고, 상술한 바와 같이 관제 서버(60) 등 외부로부터 수신한 안전 영역을 목적지로 하는 제2 이동 경로를 설정한다.

이후 상술한 바와 같이 이동 제어부(53)는, 제1 이동 경로(V1)를 무시하고 제2 이동 경로를 따라 탑승체(10)가 이동되도록 구동부(30)에 제어 명령을 생성하여 전송하는 것이다.

제2 이동 경로는 도 7에 도시된 VD를 예로 들 수 있다. 예를 들어 실내 이동 경로 안내 기술과 동일한 기술로서, 목적지가 도 7에 도시된 대피 수단(112)을 이용할 수 있는 안전 영역(E.A)으로 설정되고, 현재 위치로부터 파악되는 최단 경로가 제2 이동 경로로 설정되는 것이다.

제2 이동 경로를 설정하기 위해서, 예를 들어 관제 서버(60)가 아닌 경로 판단부(52) 자체에서 상술한 제2 이동 경로를 연산 시, 경로 판단부(52)는, 기설정된 주기(예를 들어 실시간)마다 관제 서버(60)로부터 탑승체(10)의 현재 위치 정보, 안전 영역(E.A)의 위치 정보, 탑승체(10)가 위치된 실내 공간 정보(예를 들어 실내 구조(111, 112) 등이 표현되는 도 7의 실내 도면, 110) 및 탑승체(10)의 현재 위치 정보, 안전 영역(E.A)의 위치 정보 및 탑승체(10)가 위치된 실내 공간 정보를 기준으로 기저장된 길찾기 알고리즘을 통해서 도출된 대피 경로를 수신하여 VD와 같은 제2 이동 경로로 설정할 수 있다. 한편 이러한 기능은 관제 서버(60)에서 수행될 수 있고, 이 경우 상술한 바와 같이 경로 판단부(52)는 관제 서버(60)로부터 제2 이동 경로를 수신하여 제2 이동 경로를 설정할 수 있다.

제2 이동 경로는 일반적인 실내외 길찾기 및 경로 안내 기술과 같이 실시간으로 변경될 수 있다. 즉 탑승체(10)의 현재 위치, 도 6 등에 도시된 실내 이동 경로(4)의 혼잡도 등에 따라서 제2 이동 경로가 실시간 업데이트될 수 있는 것이다.

한편 제1 이동 경로 및 제2 이동 경로를 따라서 탑승체(10)가 이동되는 도중, 전방에 장애물이 발견되는 경우, 이를 회피하여 이동하게 하거나, 충돌을 방지할 수 있도록 하는 기능이 수행될 필요가 있다.

이를 위해서 본 발명의 일 실시예에 있어서 본 발명의 탑승 수단에는 객체 인지 센서(43)가 더 포함될 수 있다. 객체 인지 센서(43)는 예를 들어 거리 감지 센서(42) 등과 동일/유사한 센서, 프로세서 및 통신 모듈로 구성되어, 탑승체(10)에 설치되어 탑승체(10)의 이동 전방의 객체를 탐지하여, 탑승체(10)의 이동 전방의 충돌 가능성이 있는 객체의 인지 및 객체까지의 거리를 연산하는 기능을 수행한다.

본 발명의 도 1에서는 신호 수신부(41), 거리 감지 센서(42) 및 객체 인지 센서(43)가 각각 탑승체(10)의 일 영역에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 모든 센서(41, 42, 43)는 하나의 센서 모듈 하우징에 포함되고, 바람직하게는 탑승체(10)의 전방을 향하는 탑승체(10) 영역에 설치될 것이다.

이 경우, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 제어부(53)는, 객체 인지 센서(43)에 의하여 기설정된 거리 이내(Lt)의 탑승체(10)의 전방에 객체(O1, O2)가 감지되는 경우, 객체의 종류에 따라서 조향 수단(31)을 제어하여 탑승체(10)가 객체를 회피하여 이동하도록 제어하거나, 동력부(32)를 제어하여 탑승체(10)의 속도를 감소시키거나 탑승체(10)가 정지하도록 하고, 탑승체(10)의 속도가 감소되거나 탑승체(10)가 정지되는 경우, 이동 제어부(53)에 연결된 영상 또는 음성 데이터를 출력하는 출력 수단, 즉 상술한 컴퓨팅 장치(50)에 연결/포함된 출력 수단(미도시)을 통해, 경고 알림을 출력하도록 제어할 수 있다.

이때 객체가 고정 객체(O1)이고 무생물인 경우, 탑승체(10)가 원래 이동 방향(V3)과 달리 객체(O1)를 회피하는 방향(V4)으로 이동하도록 제어하고, 객체가 인체 등의 지능을 갖는 객체(O2)인 경우, 탑승체(10)의 속도는 유지하고 상술한 경로 알림을 출력하여 객체(O2)가 탑승체(10)를 피할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

이러한 실시간 회피 기동 및 속도 제어 기능은, 상술한 제1 이동 경로를 따라 탑승체(10)가 이동되는 도중에도 구현되어, 탑승체(10)가 주변의 객체와 충돌하지 않고 안전하게 신호 송출부(3)를 향하여 이동되도록 할 수 있음은 당연할 것이다.

한편, 재난 발생 시, 통신 기능 중단, 네트워크 포화 등 다양한 요인에 의하여 컴퓨팅 장치(50)와 관제 서버(60)의 데이터 송수신이 중단될 수 있다. 이 경우에도 최대한 안전 영역을 향하여 베드가 이동될 수 있도록 컴퓨팅 장치(50)는 이동 제어 명령을 생성하여 이동 제어부(13)에 전송할 수 있다.

예를 들어, 컴퓨팅 장치(50)는 도 5, 8 내지 10 등에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치(50)와 관제 서버(60)의 통신 기능이 중단된 경우, 컴퓨팅 장치(50)에 포함된 근거리 통신 모듈과, 실내 공간에 배치된 근거리 통신 모듈에 연결 가능한 통신용 객체(70)의 통신 결과를 바탕으로 탑승체(10)의 현재 위치 정보를 추정하고, 추정된 정보와 기저장된 실내 공간 정보를 이용하여 대피 경로를 생성하여 제2 이동 경로로서 이용할 수 있다. 이 경우 해당 기능의 수행 주체는 경로 판단부(52)임이 바람직할 것이다.

예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이 통신용 객체(70)는 와이파이 공유기 등의 디바이스, 비컨, 블루투스 모듈 등 실내에 설치되어 평상 시 해당 객체에 부여된 기능을 수행하는 객체를 의미한다. 각 객체는 고정 설치되는 경우 해당 객체의 위치 정보 등이 도 7에 도시된 바와 같은 실내 도면(110)에 매핑되어 저장될 수 있고, 이러한 정보는 컴퓨팅 장치(50)에 디폴트 저장되거나 통신 기능이 중단되기 전까지 관제 서버(60)로부터 수신한 실내 도면(110) 데이터로서 컴퓨팅 장치(50), 바람직하게는 경로 판단부(52)에 저장될 수 있다.

이 경우, 통신용 객체(70)들과의 상호 연결 여부 및 연결 신호의 세기를 이용하면, 컴퓨팅 장치(50)의 대략적인 위치 파악이 가능하고, 이에 따라서 컴퓨팅 장치(50)가 설치된 탑승체(10)의 위치 추정이 가능하며, 상술한 바와 같이 컴퓨팅 장치(50)에 저장된 실내 도면(110) 등의 실내 공간 정보를 이용하여 대피 경로가 생성될 수 있는 것이다. 이러한 기능은 관제 서버(60)와의 정상 동작 시에도 수행 가능하여, 베드의 현재 위치 파악에 대한 보조적인 기능을 수행하도록 구현될 수 있다.

한편, 컴퓨팅 장치(50)와 관제 서버(60)의 통신 기능이 중단된 경우의 다른 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 ??이, 컴퓨팅 장치(50)에 포함된 근거리 통신 모듈을 이용하여 인근의 탑승체(10-1, 10-2)에 설치된 컴퓨팅 장치들 증, 관제 서버(60)와 통신 기능이 유지되는 중인 컴퓨팅 장치를 검색하고, 관제 서버(60)와 통신 기능이 유지되는 중인 것으로 검색된 컴퓨팅 장치가 설치된 탑승체(10)(101)를 따라 이동하도록 이동 제어부(53)가 기능할 수 있다. 안전하에 이동 중인 탑승체(10-2)를 따르는 방향(Vf1, Vf2)으로 탑승체(10, 10-1)가 이동되도록 하여, 안전한 이동이 담보되도록 하는 것이다.

한편 또 다른 실시예에서는, 도 10와 같이, 컴퓨팅 장치(50)에 포함된 근거리 통신 모듈을 이용하여, 컴퓨팅 장치(50)에 유효하게 연동되는 것으로 인증된 유저 단말(91)의 제어 명령을 이동 제어부(53)가 수신하고, 이를 이용하여 탐승체(10)가 이동되도록 제어할 수 있다.

상기의 실시예에서 유저 단말(91)은 예를 들어 간호사, 요양사 등의 관리자 단말, 보호자 단말 또는 탑승자 단말 등을 의미할 수 있다. 이러한 유저 단말(91)에는 재난 발생 시 상술한 제어 명령의 입력이 가능한 유저 인터페이스(92)가 실행/출력될 수 있고, 유저 인터페이스(92) 내의 제어 메뉴를 조작하여 상술한 바와 같이 제어 명령을 입력할 수 있다.

상기와 같은 다양한 실시예를 통해, 컴퓨팅 장치(50)는 어떤 경우에도 안정적으로 베드를 안전한 영역으로 이동되도록 제어할 수 있어, 재난 발생 시 관리자가 외력을 가하지 않고도 자동 또는 수동으로 안전하게 베드를 이용하여 거동이 거의 불가능한 재난 취약 계층을 대피시킬 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 탑승자가 탑승하는 탑승체;
   탑승체가 이동되도록 구비되는 적어도 하나의 이동 휠;
   상기 이동 휠에 이동력을 제공하고 이동 방향을 제어하는 동력부 및 조향 수단을 포함하는 구동부; 및
   상기 구동부의 구동을 제어하여 상기 탑승체의 이동을 제어하는 컴퓨팅 장치;를 포함하고,
   상기 컴퓨팅 장치는,
   외부로부터 재난 발생 신호를 수신하는 재난 발생 신호 수신부;
   상기 재난 발생 신호 수신부가 재난 발생 신호를 수신 시, 탑승자가 위치된 탑승 영역에 설치된 신호 송출부에서 발생되는 유도 신호를 수신하는 신호 수신부에서 수신한 유도 신호를 이용하여 상기 신호 송출부까지의 거리 및 방향을 연산하여, 상기 신호 송출부까지의 제1 이동 경로를 산출하는 경로 판단부; 및
   상기 제1 이동 경로를 따라 탑승체가 이동되도록 상기 구동부에 제어 명령을 생성하여 전송하는 이동 제어부;를 포함하고,
   상기 탑승체에 설치되어 상기 탑승체의 이동 전방의 객체를 탐지하여, 탑승체의 이동 전방의 충돌 가능성이 있는 객체를 인지하는 객체 인지 센서; 및
   탑승자의 안전 탑승 여부를 판단하여 상기 탑승체의 이동 가능 여부를 판단하는 탑승자 센서;를 더 포함하고,
   상기 탑승자 센서는,
   탑승자의 이탈을 방지하기 위하여 상기 탑승체에 설치되는 안전 장치의 구동 상태를 감지하는 안전 장치 센서; 및
   탑승체의 적어도 하나의 영역 중, 적어도 탑승자가 탑승한 상태에서 하중이 가해지는 위치인 하중 포인트에 설치되는 하중 센서;를 포함하고,
   상기 경로 판단부는,
   상기 안전 장치 센서의 센싱 결과 및 상기 하중 센서의 센싱 결과에 따라서 상기 탑승자의 탑승 여부를 판단하고, 상기 탑승자가 탑승한 것으로 판단 시, 외부로부터 수신한 안전 영역을 목적지로 하는 제2 이동 경로를 설정하고,
   상기 이동 제어부는,
   상기 제1 이동 경로를 무시하고 상기 제2 이동 경로를 따라 탑승체가 이동되도록 상기 구동부에 제어 명령을 생성하여 전송하고,
   상기 경로 판단부는,
   기설정된 주기마다 원격의 관제 서버로부터 상기 탑승체의 현재 위치 정보, 상기 안전 영역의 위치 정보, 상기 탑승체가 위치된 실내 공간 정보 및 상기 탑승체의 현재 위치 정보, 상기 안전 영역의 위치 정보 및 상기 탑승체가 위치된 실내 공간 정보를 기준으로 기저장된 길찾기 알고리즘을 통해서 도출된 대피 경로를 수신하여 상기 제2 이동 경로로 설정하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유도 신호는,
   초음파 또는 적외선을 포함하는 신호인 것을 특징으로 하고,
   상기 경로 판단부는,
   상기 수신한 유도 신호의 광량을 기설정된 광량과 비교하여, 상기 신호 수신부로부터 상기 신호 송출부까지의 거리, 방향 및 각도를 연산하고, 연산된 거리, 방향 및 각도를 이용하여 상기 제1 이동 경로를 산출하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
   
3. 제2항에 있어서,
   광신호를 이용하여 주변의 객체까지의 거리 정보를 획득하는 거리 센서 모듈;을 더 포함하고,
   상기 컴퓨팅 장치는,
   상기 신호 수신부에 의하여 유도 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 거리 센서 모듈에 의하여 획득된 거리 정보에 대해서 라돈 변환을 수행하여 시노그램을 생성하고, 상기 생성된 시노그램을 이진 변환하여 획득된 이미지에서 공간 상의 꺾인 영역을 탐지한 뒤, 상기 꺾인 영역을 향하여 상기 탑승체가 이동되도록 하되, 상기 신호 수신부에 의하여 유도 신호가 수신될때까지 상기 꺾인 영역의 탐지 및 상기 꺾인 영역을 향하여 상기 탑승체가 이동되도록 하는 프로세스를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동 제어부는,
   상기 객체 인지 센서에 의하여 기설정된 거리 이내의 탑승체의 전방에 객체가 감지되는 경우, 상기 객체의 종류에 따라서 상기 조향 수단을 제어하여 탑승체가 상기 객체를 회피하여 이동하도록 제어하거나, 상기 동력부를 제어하여 상기 탑승체의 속도를 감소시키거나 탑승체가 정지하도록 하고,
   상기 탑승체의 속도가 감소되거나 탑승체가 정지되는 경우, 상기 이동 제어부에 연결된 영상 또는 음성 데이터를 출력하는 출력 수단을 통해, 경고 알림을 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 기설정된 주기는 실시간이되,
   상기 경로 판단부는,
   상기 컴퓨팅 장치와 상기 관제 서버의 통신 기능이 중단된 경우, 상기 컴퓨팅 장치에 포함된 근거리 통신 모듈과, 상기 실내 공간에 배치된 근거리 통신 모듈에 연결 가능한 통신용 객체의 통신 결과를 바탕으로 상기 탑승체의 현재 위치 정보를 추정하고, 추정된 정보와 기저장된 실내 공간 정보를 이용하여 상기 대피 경로를 생성하여 상기 제2 이동 경로로 설정하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 이동 제어부는,
   상기 컴퓨팅 장치와 상기 관제 서버의 통신 기능이 중단된 경우, 상기 컴퓨팅 장치에 포함된 근거리 통신 모듈을 이용하여 인근의 탑승체에 설치된 컴퓨팅 장치들 증, 상기 관제 서버와 통신 기능이 유지되는 중인 컴퓨팅 장치를 검색하고, 상기 관제 서버와 통신 기능이 유지되는 중인 것으로 검색된 컴퓨팅 장치가 설치된 탑승체를 따라 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 이동 제어부는,
    상기 컴퓨팅 장치와 상기 관제 서버의 통신 기능이 중단된 경우, 상기 컴퓨팅 장치에 포함된 근거리 통신 모듈을 이용하여, 상기 컴퓨팅 장치에 유효하게 연동되는 것으로 인증된 유저 단말의 제어 명령을 이용하여 상기 탑승체가 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 재난 발생 시 자율 대피 가능한 재난 취약 계층용 이동식 탑승 수단.
    

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