KR102448752B1 - 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션에 관한 것으로, 특히 발화지점, 요구조자의 위치정보 및 공간정보를 이용하여 요구조자에게는 최적의 대피경로를 제공하고, 구호자에게는 요구조자의 위치정보를 제공하는 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션에 관한 것이다.

Description

지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션{INTELLIGENT APPARATUS FOR DEALING WITH FIRE AND APPLICATION OF MOBILE TERMINAL THEREWITH}

본 발명은 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발화지점, 요구조자의 위치정보 및 공간정보를 이용하여 요구조자에게는 최적의 대피경로를 제공하고, 구호자에게는 요구조자의 위치정보를 제공하는 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션에 관한 것이다.

기존 대부분의 소방설비는 화재감지기를 건물의 유선 선로를 통해 수신기에 연결하는 방식을 사용하였기 때문에 유선 수신기로는 화재 발생 지점을 신속하게 파악하기 어렵고 고장이나 오작동도 빈번하였다.

이에, 최근에는 한국을 비롯한 여러 국가에서 각국 소방법에 따른 무선식 자동 화재탐지 설비에 대해 형식 승인이 이루어짐에 따라 무선식 자동 화재탐지 설비에 대한 개발이 이루어지고 있다.

자동화재 탐지 설비의 무선화에 의하면 오래된 건물이나 전통 시장 등에도 통신선의 연결 없이 효과적인 화재 감지 체계를 구축할 수 있고, 119 자동 연결 등 다양한 기능을 탑재하여 수많은 현장에 적용할 수 있다.

이와 같이 차세대 소방설비로 주목받고 있는 무선식 자동 화재탐지 설비는 화재신호 송수신 알고리즘 및 원격 관제 솔루션 기술과 함께 감지기, 중계기 및 수신기와 같은 설비가 연동되는 방식으로 구축된다.

예컨대, 무선식 자동 화재 탐지설비는 공간내 각 노드(지점)마다 설치된 무선 화재 감지기가 신호 중계기 및 무선 접속용 R형 수신기를 통해 원격의 관제 센터에 화재 발생 정보를 제공한다.

또한, 화재 발생 정보를 수신한 관제센터나 그 유관기관에서는 화재 발생 지점을 포함한 인접 거주자에게 화재 발생을 알림으로써 거주자들의 조속한 대피를 가능하게 하여 거주자의 재산과 안전을 보장한다.

그러나, 이상과 같은 종래의 무선식 자동 화재탐지 설비는 화재 감지 및 관제 경보라는 단순한 알고리즘에 따르기 때문에, 요구조자에게 최적의 대피경로를 제공하거나 구호자에게 요구조자의 현황을 알려주지는 못하는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1893040호 대한민국 등록특허 제10-1644933호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발화지점, 요구조자의 위치정보 및 공간정보를 이용하여 요구조자에게는 최적의 대피경로를 제공하고, 구호자에게는 요구조자의 위치정보를 제공하는 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 장치는 화재 현장의 특정 지점에 설치된 무선 화재감지기로부터 화재정보를 수신하는 화재정보 수신부와; 상기 화재 현장에서 구조를 필요로 하는 요구조자의 모바일 단말기로부터 상기 요구조자의 현재 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부와; 상기 화재 현장에 대한 공간정보를 저장하는 데이터베이스와; 상기 화재정보에 포함된 발화지점과, 상기 요구조자의 현재 위치 및 상기 공간정보를 조합하여 상기 요구조자의 대피경로를 결정하는 대응 처리부와; 상기 결정된 대피경로에 대한 정보를 상기 요구조자의 모바일 단말기로 전송하는 최적 대피경로 출력부; 및 상기 위치정보 수신부를 통해 수신된 상기 요구조자의 현재 위치정보를 구호자의 단말장치로 전송하는 구호정보 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 요구조자의 모바일 단말기로 상기 요구조자의 현재 위치정보의 발송을 요청하는 위치정보 요청부를 더 포함하되, 상기 위치정보 요청부는 동작 설정에 따라 상기 요구조자의 모바일 단말기로 상기 요구조자의 현재 위치정보를 반복해서 요청하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 대응 처리부는 상기 화재 현장 내에 존재하는 다수의 서로 다른 지점을 각각 노드(node)로 설정하고, 상기 설정된 노드들을 연결한 다수의 서로 다른 링크(link)에 대해 각각 가중치를 부여하여 최적 대피경로를 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 데이터베이스는 화재 발생시의 인간행동특성에 대한 정보를 저장하는 행동특성 저장부; 및 상기 링크들에 부여하는 가중치값을 저장하는 가중치 저장부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 대응 처리부는 상기 요구조자가 상기 화재 현장의 공간 내에서 상기 인간행동특성에 의해 결정할 수 있는 방향에 존재하는 링크들에 각각 가중치를 부여하여 최적의 대피경로를 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가중치 저장부는 화재 현장 내 교차 지점에서 인간의 이동방향에 따른 가중치 값을 제공하되, 상기 교차 지점에 진입하기 이전과 이후가 동일한 직선 방향 이동보다 상기 교차점에서 방향을 전환하는 경우에 더 큰 가중치를 부여하고, 상기 대응 처리부는 상기 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가중치 저장부는 상기 링크가 복도인 경우 폭이 넓은 복도일수록 낮은 가중치 값을 부여하고, 길이가 긴 복도일수로 높은 가중치 값을 부여하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가중치 저장부는 화재 현장 내에 설치된 피난설비가 안내하는 방향과 요구조자의 이동방향이 일치하는 링크보다 일치하지 않는 링크에 더 큰 가중치를 부여하고, 상기 대응 처리부는 상기 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가중치 저장부는 화재 현장 내에 설치된 피난설비 중 화재 현장으로부터의 탈출을 돕는 피난기구를 노드로 지정하되, 상기 피난기구로부터 탈출지점까지 걸리는 시간이 길수록 더 큰 가중치를 부여하고, 상기 대응 처리부는 상기 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 상기 최적의 대피경로로 결정하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 모바일 단말 어플리케이션은 이상과 같은 지능형 화재 대응 장치를 위한 것으로, 상기 요구조자가 소지한 모바일 단말기의 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 실행되며, 위치정보 질의시 상기 모바일 단말기에 탑재된 위치정보 추출기 이용하여 현재의 위치 정보를 생성하고, 상기 생성된 위치정보를 상기 위치정보 수신부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 발화지점, 요구조자의 위치정보 및 공간정보를 이용하여 요구조자에게 최적의 대피경로를 제공하고, 그에 더해 인간행동특성이나 화재설비의 특성에 가중치를 더해 상기한 최적 대피경로를 제공한다. 또한, 소방관과 같은 구호자에게는 요구조자의 위치정보를 제공함으로써 효율적이면서도 신속한 구호가 이루어질 수 있게 한다.

도 1은 본 발명이 적용 가능한 지능형 화재 대응 시스템 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명에서 최적 대피경로를 결정하는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 데이터베이스 구조를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따라 최적 대피경로를 결정하는 공간정보도이다.
도 6은 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 화재 대응 장치 및 그를 위한 모바일 단말 어플리케이션에 대해 상세히 설명한다.

도 1과 같이, 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 장치(100)는 화재 발생 시각 및 발화지점 등을 포함하는 화재 정보와, 요구조자의 현 위치정보 및 대피에 필요한 기초 정보를 각각 수신한다.

화재 정보는 건축물이나 재래시장 등 현장에 설치된 무선 화재감지기(10)에서 제공되고, 요구조자의 현 위치정보는 해당 요구조자의 모바일 단말기(20)에서 제공되며, 기초 정보는 데이터베이스(130)에서 제공된다.

따라서, 본 발명의 지능형 화재 대응 장치(100)에 의하면 발화지점, 요구조자의 위치정보 및 공간정보 등을 이용하여 요구조자에게 최적의 대피경로를 제공할 수 있게 된다.

또한, 소방관과 같은 구호자의 단말(30)에는 모바일 단말기(20)로부터 자동 송신된 요구조자의 위치정보를 제공함으로써 구호자가 요구조자를 효율적이면서도 신속하게 구호할 수 있는 환경을 제공한다.

이를 위해, 도 2와 같이 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 장치(100)는 화재정보 수신부(110), 위치정보 수신부(120), 데이터베이스(130), 대응 처리부(140), 최적 대피경로 출력부(150) 및 구호정보 출력부(160)를 포함한다. 바람직하게는 위치정보 요청부(170)를 더 포함한다.

위와 같은 기술적 구성을 포함하는 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 장치(100)는 일 실시예로 서버(server)로 구축될 수 있다. 또한, 서버는 관제 센터에 설치된 중앙서버에 그 전부나 일부가 함께 구축될 수도 있다.

여기서, 상기한 화재정보 수신부(110)는 화재 현장의 특정 지점에 설치된 무선 화재감지기(10)로부터 화재정보를 수신한다. 본 발명이 서버로 구축되는 경우에는 API(Application Program Interface)를 통해 화재정보를 수신한다.

화재 현장은 개인용, 사무용 건물이나 공장과 같은 건물은 물론 전통시장 등 비교적 개방된 공간도 포함하며, 화재정보는 화재발생여부 및 발생시각을 포함한다. 특히, 발화지점(화재발생점)을 포함한다.

발화지점은 일 예로 무선 화재감지기(10)의 설치 위치를 통해 분석한다. 무선 화재감지기(10)는 고유의 식별 ID를 가지고 일정 구역이나 면적마다 설치되어 각각 네트워크의 노드(node)를 구성한다.

따라서, 발화지점에 가장 근접한 무선 화재감지기(10)에서 먼저 화재를 감지하여 화재 신호를 발생시키면, 그 무선 화재감지기(10)의 ID를 통해 노드, 즉 무선 화재감지기(10)의 화재 현장내 위치를 파악하고 이를 발화지점으로 결정한다.

위치정보 수신부(120)는 화재 현장에서 구조를 필요로 하는 요구조자(emergency person)의 현재 위치정보를 수신한다. 이러한 위치정보는 요구조자의 모바일 단말기(20)로부터 제공된다.

이는 요구조자가 해당 모바일 단말기(20)를 현재 소지(혹은 근접)하고 있는 경우 성립되며, 모바일 단말기(20)의 위치 신호는 그 모바일 단말기(20)를 현재 소지하고 있는 요구조자의 현 위치 정보가 된다.

모바일 단말기(20)의 위치신호 즉, 요구조자의 위치신호는 GPS 시스템을 이용하여 생성할 수 있다. 또한, GPS 수신이 어려운 지역에서는 근거리 무선통신인 블루투스 비콘(beacon) 등을 이용하여 정확한 위치 정보를 제공할 수 있으며, 이 자체에 대해서는 이미 공지된 바 있다.

데이터베이스(130)는 화재 현장에 대한 공간정보를 저장한다. 데이터베이스(130)에 저장된 공간정보는 아래와 같이 대응 처리부(140)에서 질의(query)시 제공되어 최적 대피경로(대피경로)를 결정하는데 이용된다.

공간정보는 화재 현장 내부에 대한 정보를 제공하기 위한 것으로, 건물 면적 및 형상을 비롯하여 실내 구조, 비상계단위치, 화재설비 위치나 유무 등 다양한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 데이터베이스(130)에서 제공되는 공간정보는 설정된 범위(동이나 읍 단위 등)의 지역 내에 존재하는 건물들을 모두 포함할 수 있으며, 공간정보는 건축 설계도와 같은 도면이나 이를 표현한 데이터 정보를 포함할 수 있다.

도 3과 같이, 대응 처리부(140)는 요구조자에게 최적의 대피경로를 제공하기 위한 제어부나 중앙처리장치에 해당하는 것으로, 화재정보에 포함된 발화지점과, 요구조자의 현재 위치 및 공간 정보를 조합하여 최적의 대피경로를 결정한다.

즉, 위 정보들을 조합하여 화재 현장 내 요구조자의 현재 위치부터 피난(대피)가 가능한 지점까지 안내하되, 발화지점으로부터 멀거나 이를 회피 가능한 경로를 제공한다. 또한, 상대적으로 대피 시간이 적게 걸리는 경로를 선택한다.

제공되는 최적 대피경로는 대응 처리부(140)에서 발화지점과, 요구조자의 현재 위치 및 공간정보를 입력받아 실시간 결정한 것이거나, 혹은 미리 시뮬레이션되어 데이터베이스(130)에 저장된 여러개 중 결정하는 방법일 수 있다.

최적 대피경로 출력부(150)는 위와 같이 대응 처리부(140)에 의해 결정된 대피경로에 대한 정보를 요구조자의 모바일 단말기(20)로 전송한다. 대피경로에 대한 정보는 이미지, 텍스트 혹은 음성 등 어느 형식이나 가능하다.

대피경로를 이미지로 전송하는 경우 화재 현장의 공간 이미지에 이동 방향을 화살표로 표시한 것을 제공하거나 혹은 모바일 단말기(20)의 어플리케이션과 연동하여 디스플레이에 실시간 표시되는 화살표로 제공할 수도 있다.

그 외 텍스트로 대피경로를 안내하는 경우에는 방향, 걸음수 및 이동시간 등을 문자 전송할 수 있으며, 음성으로 대피경로를 안내하는 경우에는 기계음으로 생성된 피난 순서를 음성으로 안내할 수 있다.

구호정보 출력부(160)는 위치정보 수신부(120)를 통해 수신된 요구조자의 현재 위치정보를 구호자의 단말장치(30)로 전송하는 것으로, 일 예로써 미리 결정된 프로세스에 따라 구호자 연락처가 검색되는 즉시 위치정보를 전송한다.

구호자에는 현장에 출동한 관할 소방관이 대표적이다. 아울러 119 관제센터나 건물 관리인 등 각종 관계자도 포함될 수 있다. 따라서, 요구조자의 현 위치 정보를 이용하여 효율적이면서도 신속한 구조를 가능하게 된다.

위치정보 요청부(170)는 요구조자의 모바일 단말기(20)로 현재 위치정보에 대한 발송을 요청한다. 특히, 위치정보 요청부(170)는 동작 설정에 따라 요구조자의 모바일 단말기(20)로 현재 위치정보를 반복해서 요청한다.

이러한 위치정보 요청부(170)는 화재 발생시 요청되는 것이므로 화재 발생 정보를 수신한 화재정보 수신부(110)나 대응 처리부(140)에 일체로 구현될 수 있으며, 기본적으로 질의(요청)를 위한 통신 기능을 포함한다.

또한, 위치정보 요청부(170)는 화재정보 수신부(110)에서 화재정보를 수신시 자동으로 요구조자의 모바일 단말기(20)에 현재 위치정보를 요청하는 것이 바람직한데, 이는 화재가 발생하는 즉시 대피가 이루어지도록 하기 위함이다.

다만, 위에서 설명한 화재정보 수신부(110)는 화재발생시 요구조자의 모바일 단말기(20)로 화재 발생을 알리는 것이 바람직하다. 화재정보 수신부(110)는 가장 먼저 화재 발생 사실을 확인하기 때문에 신속히 알릴 수 있다.

화재정보 수신부(110)에서 요구조자의 모바일 단말기(20)로 화재 경보를 하면 해당 모바일 단말기(20)는 경고음 등으로 요구조자에게 화재를 알리게 된다. 이때, 대응 처리부(140)에서는 아직 최적 대피경로를 제공하기 이전일 수 있다.

또한, 도 4와 같이 상술한 데이터베이스(130)는 바람직한 실시예로써 위에서 설명한 대피경로 저장부(131) 및 공간정보 저장부(132) 이외에 행동특성 저장부(133) 및 가중치 저장부(134)를 더 포함한다.

여기서, 대피경로 저장부(131)에는 적어도 하나 이상의 최적 대피경로가 저장된다. 저장된 최적 대피경로는 발화지점, 요구조자의 현재 위치 및 공간정보를 입력받아 실시간 결정한 것이거나 미리 시뮬레이션된 것일 수 있다.

최적 경로를 실시간으로 결정하거나 시뮬레이션 결과를 이용하는 경우 하나의 공간정보(예: 각층)마다 여러개가 제공되어 그 중 발화지점이나 요구조자의 위치 및 상태에 따라 최적의 경로를 결정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

공간정보 저장부(132)에는 화재 현장에 대한 공간정보가 저장된다. 공간정보는 설정된 범위의 지역 내에 존재하는 건물들을 대상으로 하며, 건축 설계도와 같은 도면이나 이를 표현한 데이터 형식의 정보도 포함할 수 있다.

행동특성 저장부(133)에는 화재 발생시의 인간행동특성에 대한 정보를 저장한다. 따라서, 대응 처리부(140)는 인간행동특성에 대한 정보를 더 조합하여 최적 대피경로를 결정한다. 이를 통해 객관적, 논리적 사고 상태가 아닌 혼돈 상태의 요구조자를 더욱 효과적으로 구호할 수 있게 한다.

가중치 저장부(134)에는 대피경로 결정시 적용 가능한 다양한 변수들에 대해 각각 적용되는 가중치 값을 저장한다. 예컨대, 화재 현장 내 교차 지점에서 인간의 이동방향에 따른 가중치와, 화재 현장 내 화재 안전 설비의 위치와 방향에 따른 가중치 및 화재 안전 설비에 의한 대피시간에 따른 가중치를 저장한다.

따라서, 대응 처리부(140)는 대피경로 저장부(131), 공간정보 저장부(132) 및 행동특성 저장부(133)들로부터 각각 제공되는 정보 이외에 가중치 저장부(134)에 저장된 여러 가중치를 더 고려하여 안전하고 신속한 최적의 대피경로를 결정할 수 있게 된다.

도 5에는 대응 처리부(140)에 의해 최적의 대피경로를 결정하는데 적용되는 화재 현장이 일 예로 도시되어 있다.

도 5와 같이 본 발명의 대응 처리부(140)는 화재 현장 내에 존재하는 다수의 서로 다른 지점을 각각 노드(node)로 설정하고, 상기 설정된 노드들을 연결한 다수의 서로 다른 링크(link)에 대해 각각 가중치를 부여하여 최적 대피경로를 결정하는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명에서 대응 처리부(140)에 의해 요구조자에게 제공되는 최적 대피경로는 해당 건축물(화재 현장)의 구조·설비적 특징, 인간행동특성 및 재실자 위치정보를 반영하여 계산되는 특징을 가진다.

최적 대피경로의 선정은 일 예로 다익스트라 알고리즘을 통해 계산되며, 건물 내 재실자(요구조자)가 위치한 노드에서 가장 빠른 출구를 안내하며, 각 링크들은 건축물의 구조·설비적 특징, 인간행동특성에 따라 서로 다른 가중치를 가진다.

구체적으로, 본 발명의 대응 처리부(140)는 요구조자가 화재 현장의 공간 내에서 인간행동특성에 의해 결정할 수 있는 방향에 존재하는 링크들에 각각 가중치를 부여하여 최적의 대피경로를 결정한다.

상기한 최적 대피경로의 선정을 위한 노드는 화재 현장, 예컨대 건축물의 공간에 따라 부여되며, 바람직하게는 방, 홀이나 거실, 교차로, 출구나 비상구(11c)에 부여된다.

홀이나 거실 등의 크기가 자동화재탐지설비 및 시각경보장치의 화재안전기준(NFSC 203)에서 지정하는 하나의 경계구역을 초과할 경우 경계구역에 따라 노드가 부여되며, 각 노드에는 하나 이상의 무선 화재감지기(10)가 설치된다.

이때, 각 노드를 연결하는 링크(link)의 가중치는 공간의 구조·설비적 특징, 인간행동특성을 반영하여 부여되며 가중치가 낮을 수록 화재에 의한 위험도가 낮은 것이므로 대피경로는 가중치가 낮은 쪽으로 결정된다.

즉, 가중치 저장부(134)는 화재 현장 내 교차 지점에서 인간의 이동방향에 따른 가중치 값을 제공하되, 교차 지점에 진입하기 이전과 이후가 동일한 직선 방향 이동보다 교차점에서 방향을 전환하는 경우에 더 큰 가중치를 부여한다. 따라서, 대응 처리부(140)는 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정한다.

교차로의 경우 인간행동특성을 반영하기 위해 교차로에서 선택가능한 이동 방향은 각각의 노드를 가진다. 예를 들어 십자형 교차로(4-way)의 경우 위, 아래, 좌, 우에 4개의 노드를 가진다.

반면, T자형 교차로(3-way)의 경우에는 좌, 우, 아래(혹은 그와 반대)에 3개의 노드를 가지게 된다. 각각의 노드를 연결하는 링크의 가중치는 교차로에서 인간의 행동특성을 반영하여 부여된다.

교차로 내에서 사람들은 의사결정에 시간이 소요되므로 보행속력이 감소하게 되며, 보행속력의 감소는 교차로내에서 직진을 하는 경우보다 좌우로 이동할 때 더욱 크게 발생한다.

이를 반영하여 교차로 내의 링크는 복도에 비해 높은 가중치를 가지며, 교차로에서 좌우로 이동하는 경우(아래->좌 또는 우 등)는 직선으로 진행하는 경우(좌->우, 아래->위 등)에 비해 더 높은 가중치를 가진다.

이때, 링크가 복도일 경우 가중치는 복도의 폭과 길이에 의해 결정될 수 있으므로 복도의 폭이 넓을수록 낮은 가중치를 부여받는다. 반면 복도의 길이에 대해서는 그 길이에 비례하는 가중치를 부여 받는다. 따라서, 대응 처리부(140)는 이 경우에도 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정한다.

한편, 본 발명의 가중치 저장부(134)는 화재 현장 내에 설치된 피난설비가 안내하는 방향과 요구조자의 이동방향이 일치하는 링크보다 일치하지 않는 링크에 더 큰 가중치를 부여한다. 따라서, 대응 처리부(140)는 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정한다.

예컨대, 교차로 내에 설치된 피난설비로써 유도등(예: 피난유도선, 피난유도등, 통로유도등, 객석유도등 및 유도표지 등)의 경우에는 유도등의 정보를 반영한 가중치를 부여받는다.

구체적으로 재실자의 이동 방향과 유도등의 방향이 동일한 경우 교차로내 링크는 더 낮은 가중치를 부여받으며, 반대로 이동방향과 유도등의 방향이 불일치할 경우 교차로내 링크는 더 높은 가중치를 부여받게 된다.

또한, 가중치는 유도등의 설치위치와 종류에 따라 달라질 수 있다. 예컨대 유도등을 정면이나 측면으로 마주하는 경우, 유도등의 설치 높이, 유도등의 수평적 설치 위치에 따라 의사결정 시간이 달라지므로 이를 반영한 가중치를 부여한다.

물론 건물내 교차로를 제외한 다른 노드에도 유도등의 위치에 따라 노드간 링크는 서로 다른 가중치를 가지며, 이 구역에도 이동방향과 유도등의 방향 일치 여부 및 유도등의 설치위치와 종류 등에 따라 가중치가 달라진다.

나아가, 본 발명의 가중치 저장부(134)는 화재 현장 내에 설치된 피난설비 중 화재 현장으로부터의 탈출을 돕는 피난기구를 노드로 지정하되, 피난기구로부터 탈출지점까지 걸리는 시간이 길수록 더 큰 가중치를 부여한다. 따라서, 피난기구에 의한 가중치값이 작은 링크를 최적의 대피경로로 결정할 수 있다.

예컨대, 화재 현장인 건축물에 피난사다리, 구조대, 완강기 등과 같은 피난기구(11b, 11c)가 구비된 경우 각 피난기구(11b, 11c)에도 노드가 부여되며, 이러한 피난기구 노드는 출구 노드로 연결된다.

이때, 피난기구 노드에서 출구 노드까지 연결한 링크의 가중치는 피난기구(11b, 11c)의 대피시간에 따라 부여된다. 예컨대, 완강기의 경우 화재 발생층에서 지상층까지 대피하는데 소요되는 시간에 따라 가중치가 부여될 수 있다.

따라서, 본 발명은 교차점에서 사람들의 이동방향에 따른 링크의 가중치 변화, 공간 내 유도등의 위치와 방향에 따른 링크의 가중치 변화, 피난기구를 이용한 대피의 고려 및 피난기구의 대피시간을 고려한 링크의 가중치 변화를 고려하여 최적의 대피경로를 제공할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지능형 화재 대응 방법에 대해 설명한다. 다만, 이하에서는 본 발명의 지능형 화재 대응 장치를 참조하여 설명하므로 가급적 중복적인 설명은 생략한다.

도 6과 같이, 본 발명에 따른 지능형 화재 대응 방법은 화재정보 수신단계(S110a), 위치정보 수신단계(S110b), 기초정보 제공단계(S110c), 대피경로 결정단계(S120) 및 대피경로 제공단계(S130a)를 포함한다. 또한, 위치정보 요청단계(S110) 및 구호정보 제공단계(S130b)를 더 포함한다.

여기서, 상기 화재정보 수신단계(S110a)에서는 서버의 화재정보 수신부(110)에서 화재 현장의 특정 지점에 설치된 무선 화재감지기(10)로부터 화재정보를 수신하며, 서버에서 수신하는 경우에는 API를 통해 수신할 수 있다.

화재 현장은 개인용, 사무용 건물이나 공장과 같은 건물은 물론 전통시장 등 비교적 개방된 공간도 포함하며, 화재정보에는 화재발생여부 및 발생시각을 포함한다. 특히, 발화지점(화재발생점)을 포함한다.

다만, 화재정보 수신부(110)에서 화재 발생 정보를 수신하면 최적 대피경로를 결정하여 이를 알리기 이전이라도, 그 즉시 화재 현장의 요구조자 모바일 단말기(20)로 화재 발생을 알리는 단계(S111a)를 거치는 것이 바람직하다.

다음, 위치정보 수신단계(S110b)에서는 위치정보 수신부(120)에서 화재 현장에서 구조를 필요로 하는 요구조자의 모바일 단말기(20)로부터 요구조자의 현재 위치정보를 수신한다.

위치정보는 요구조자가 해당 모바일 단말기(20)를 현재 소지(혹은 근접)하고 있는 경우 유효하며, 모바일 단말기(20)의 위치 신호가 그 모바일 단말기(20)를 현재 소지하고 있는 요구조자의 현 위치 정보가 된다.

모바일 단말기(20)의 위치신호 즉, 요구조자의 위치신호는 GPS 시스템을 이용하여 생성할 수 있다. 또한, GPS 수신이 어려운 지역에서는 근거리 무선통신인 블루투스 비콘(beacon) 등을 이용하여 정확한 위치 정보를 제공할 수 있으며, 위치 측위 기술 그 자체에 대해서는 이미 공지된 바 있다.

다만, 위치정보 수신단계(S110b)는 위에서 설명한 화재정보 수신단계(S110a)와 동시 혹은 순차로 이루어질 수 있으며, 이는 아래에서 설명하는 기초정보 제공단계(S110c)와의 관계에서도 마찬가지이다.

다음, 기초정보 제공단계(S110c)에서는 서버의 데이터베이스(130)에 저장되어 있는 화재 현장에 대한 공간정보를 제공받는다. 공간정보는 일 예로 대응 처리부(140)에서 질의시 제공되어 최적 대피경로(대피경로)를 결정하는데 이용된다.

공간정보는 화재 현장 내부에 대한 정보를 제공하기 위한 것으로, 건물 면적 및 형상을 비롯하여 실내 구조, 비상계단위치, 화재설비 위치나 유무 등 다양한 정보를 포함할 수 있다.

또한, 데이터베이스(130)에서 제공되는 공간정보는 설정된 범위(동이나 읍 단위 등)의 지역 내에 존재하는 건물들을 모두 포함할 수 있으며, 공간정보는 건축 설계도와 같은 도면이나 이를 표현한 데이터 정보를 포함할 수 있다.

다만, 기초정보 제공단계(S110c)에서는 화재 현장의 최적 대피경로 및 화재 발생시의 인간행동특성에 대한 정보를 더 제공할 수 있다. 나아가 인간행동특성에 대한 정보 역시 제공할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 이들을 더 반영하여 최적 대피경로를 제공할 수 있다.

다음, 대피경로 결정단계(S120)에서는 서버의 대응 처리부(140)에서 화재정보에 포함된 발화지점과, 요구조자의 현재 위치 및 공간정보를 조합하여 요구조자의 대피경로를 결정한다.

즉, 위 정보들을 조합하여 화재 현장 내 요구조자의 현재 위치부터 피난(대피)가 가능한 지점까지 안내하되, 발화지점으로부터 멀거나 이를 회피 가능한 경로를 제공한다. 또한, 상대적으로 대피 시간이 적게 걸리는 경로를 선택한다.

제공되는 최적 대피경로는 대응 처리부(140)에서 발화지점과, 요구조자의 현재 위치 및 공간정보를 입력받아 실시간 결정한 것이거나, 혹은 미리 시뮬레이션되어 데이터베이스(130)에 저장된 여러개 중 결정하는 방법일 수 있다.

다만, 상술한 기초정보 제공단계(S110c)에서는 화재 현장 내 교차 지점에서 인간의 이동방향에 따른 가중치와, 화재 현장 내 화재 안전 설비의 위치와 방향에 따른 가중치 및 상기 화재 안전 설비에 의한 대피시간에 따른 가중치를 제공할 수 있다.

이 경우 대피경로 결정단계(S120)에서는 제공된 가중치들까지 반영하여 최적 대피경로를 결정함으로써, 화재로 인해 객관적/논리적 사고가 어렵고 혼돈에 상태에 있는 요구조자의 행동 양식까지 반영하여 최적 대피경로를 제공한다.

다음, 대피경로 제공단계(S130a)에서는 서버의 최적 대피경로 출력부(150)에서 결정된 대피경로에 대한 정보를 요구조자의 모바일 단말기(20)로 전송한다. 대피경로에 대한 정보는 이미지, 텍스트 혹은 음성 등 어느 형식이나 가능하다.

아울러 구호정보 제공단계(S130b)에서는 서버의 구호정보 출력부(160)에서 위치정보 수신부(120)를 통해 수신된 요구조자의 현재 위치정보를 구호자의 단말장치(30)로 전송한다.

일 예로써 소방관이나 119 관제센터 등에 전송되는 구호정보는 미리 결정된 프로세스에 따라 구호자 연락처가 검색되는 즉시 위치정보를 전송하며, 구호정보는 상술한 대피경로와 동시에 순차로 전송될 수 있다.

한편, 위에서 설명을 생략한 위치정보 요청단계(S110)에서는 서버의 위치정보 요청부(170)에서 요구조자의 모바일 단말기(20)로 현재 위치정보에 대한 발송을 요청한다.

특히, 위치정보 요청단계(S110)에서는 동작 설정에 따라 요구조자의 모바일 단말기(20)로 상기 요구조자의 현재 위치정보를 반복 요청할 수 있다. 따라서, 요구조자의 위치 정보를 지속적으로 모니터링 할 수 있게 된다.

나아가, 위치정보 요청단계(S110)에서는 화재정보 수신부(110)에서 화재정보를 수신시 자동으로 요구조자의 모바일 단말기(20)로 현재 위치정보를 요청한다. 이를 통해 화재가 발생하면 즉시 경보를 발생시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 모바일 단말 어플리케이션에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 모바일 단말 어플리케이션은 요구조자가 소지한 모바일 단말기(20)의 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 실행되는 것으로, 상술한 본 발명의 지능형 화재 대응 장치나 방법에 연동된다.

특히, 본 발명의 모바일 단말 어플리케이션은 위치정보 질의시, 모바일 단말기(20)에 탑재된 GPS나 근거리 통신모듈과 같은 위치정보 추출기(도시 생략)를 이용하여 현재의 위치 정보를 생성하고, 생성된 위치정보를 상기 위치정보 수신부(120)로 전송한다.

물론, 상술한 바와 같이, 지능형 화재 대응 장치(100)로부터 화재 발생에 따른 화재 경보를 제공받아 이를 요구조자에게 알리거나, 최적 대피경로를 제공받아 요구조자에게 제공하는 역할도 수행할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10: 무선 화재감지기
20: 모바일 단말기(요구조자)
30: 구호자 단말가(소방관)
110: 화재정보 수신부
120: 위치정보 수신부
130: 데이터베이스
140: 대응 처리부
150: 최적 대피경로 출력부
160: 구호정보 출력부
170: 위치정보 요청부

Claims (10)

1. 화재 현장의 특정 지점에 설치된 무선 화재감지기(10)로부터 화재정보를 수신하는 화재정보 수신부(110)와;
   상기 화재 현장에서 구조를 필요로 하는 요구조자의 모바일 단말기(20)로부터 상기 요구조자의 현재 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부(120)와;
   상기 화재 현장에 대한 공간정보를 저장하는 데이터베이스(130)와;
   상기 화재정보에 포함된 발화지점과, 상기 요구조자의 현재 위치 및 상기 공간정보를 조합하여 상기 요구조자의 대피경로를 결정하는 대응 처리부(140)와;
   상기 결정된 대피경로에 대한 정보를 상기 요구조자의 모바일 단말기(20)로 전송하는 최적 대피경로 출력부(150); 및
   상기 위치정보 수신부(120)를 통해 수신된 상기 요구조자의 현재 위치정보를 구호자의 단말장치(30)로 전송하는 구호정보 출력부(160);를 포함하고,
   상기 대응 처리부(140)는,
   상기 화재 현장 내에 존재하는 다수의 서로 다른 지점을 각각 노드(node)로 설정하고, 상기 설정된 노드들을 연결한 다수의 서로 다른 링크(link)에 대해 각각 가중치를 부여하여 최적 대피경로를 결정하고,
   상기 데이터베이스(130)는,
   화재 발생시의 인간행동특성에 대한 정보를 저장하는 행동특성 저장부(133); 및
   상기 링크들에 부여하는 가중치값을 저장하는 가중치 저장부(134);를 포함하고,
   상기 대응 처리부(140)는,
   상기 요구조자가 상기 화재 현장의 공간 내에서 상기 인간행동특성에 의해 결정할 수 있는 방향에 존재하는 링크들에 각각 가중치를 부여하여 최적의 대피경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재 대응 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 요구조자의 모바일 단말기(20)로 상기 요구조자의 현재 위치정보의 발송을 요청하는 위치정보 요청부(170)를 더 포함하되,
   상기 위치정보 요청부(170)는 동작 설정에 따라 상기 요구조자의 모바일 단말기(20)로 상기 요구조자의 현재 위치정보를 반복해서 요청하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재 대응 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 가중치 저장부(134)는,
   화재 현장 내 교차 지점에서 인간의 이동방향에 따른 가중치 값을 제공하되, 상기 교차 지점에 진입하기 이전과 이후가 동일한 직선 방향 이동보다 상기 교차 지점에서 방향을 전환하는 경우에 더 큰 가중치를 부여하고,
   상기 대응 처리부(140)는,
   상기 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재 대응 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가중치 저장부(134)는,
   상기 링크가 복도인 경우 폭이 넓은 복도일수록 낮은 가중치 값을 부여하고, 길이가 긴 복도일수로 높은 가중치 값을 부여하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재 대응 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 가중치 저장부(134)는,
   화재 현장 내에 설치된 피난설비가 안내하는 방향과 요구조자의 이동방향이 일치하는 링크보다 일치하지 않는 링크에 더 큰 가중치를 부여하고,
   상기 대응 처리부(140)는,
   상기 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 최적의 대피경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재 대응 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 가중치 저장부(134)는,
   화재 현장 내에 설치된 피난설비 중 화재 현장으로부터의 탈출을 돕는 피난기구를 노드로 지정하되, 상기 피난기구로부터 탈출지점까지 걸리는 시간이 길수록 더 큰 가중치를 부여하고,
   상기 대응 처리부(140)는,
   상기 가중치값의 합이 작은 링크를 따라 생성된 대피경로를 상기 최적의 대피경로로 결정하는 것을 특징으로 하는 지능형 화재 대응 장치.
10. 제1항, 제2항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항과 같은 지능형 화재 대응 장치를 위한 모바일 단말 어플리케이션에 있어서,
    상기 요구조자가 소지한 모바일 단말기(20)의 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 실행되며,
    위치정보 질의시, 상기 모바일 단말기(20)에 탑재된 위치정보 추출기 이용하여 현재의 위치 정보를 생성하고, 상기 생성된 위치정보를 상기 위치정보 수신부(120)로 전송하는 것을 특징으로 하는 모바일 단말 어플리케이션.

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